冲击工具的制作方法

文档序号:2355536阅读:172来源:国知局
专利名称:冲击工具的制作方法
技术领域
本发明的一方面涉及ー种由电动机驱动的冲击工具并且实现ー种新型撞击机构。本发明的另一方面涉及ー种动カエ具,具体涉及ー种输出旋转驱动カ的电子脉冲驱动器。本发明的又一方面涉及ー种动カエ具,具体涉及ー种输出旋转驱动カ的电子脉冲驱动器。本发明的又一方面涉及ー种动カエ具,具体涉及ー种输出旋转驱动カ的电子脉冲驱动器。本发明的又一方面涉及ー种动カエ具,具体涉及ー种输出旋转驱动カ的电子脉冲驱动器。本发明的又一方面涉及ー种动カエ具,具体涉及ー种输出旋转驱动カ的电子脉冲驱动器。本发明的又一方面涉及ー种动カエ具,具体涉及ー种输出旋转驱动カ的电子脉冲驱动器。本发明的又一方面涉及ー种动カエ具,具体涉及ー种输出驱动カ的电子脉冲驱动器。本发明的又一方面涉及ー种动カエ具,具体涉及ー种输出旋转驱动カ的电子脉冲驱动器。本发明的又一方面涉及ー种动カエ具,具体涉及ー种输出旋转驱动カ的电子脉冲驱动器。
背景技术
在冲击工具中,旋转撞击机构由作为驱动源的电动机驱动,以向砧提供旋转和撞击,从而间歇地将旋转撞击动カ传递到顶端工具以便执行诸如拧紧螺钉之类的操作。广泛使用无刷DC电动机作为电动机。无刷DC电动机是例如不带电刷(用于整流的电刷)的DC(直流)电动机。线圈(绕组)设置在定子侧上,磁体(永磁体)设置在转子侧上,并且转子在由逆变器电路驱动的电カ被顺序地施加到预定线圈时旋转。逆变器电路利用FET(场效应晶体管)和诸如IGBT(绝缘栅双极晶体管)之类的高容量输出晶体管构成,并通过大电流驱动。无刷DC电动机与有刷DC电动机相比具有优良的扭矩特性,并且能够以更强的力将螺钉、螺栓等紧固到基座部件。JP-2009-072888-A公开了ー种使用无刷DC电动机的冲击工具。在JP-2009-072888-A中,该冲击工具具有连续旋转式冲击机构。当扭矩经由动カ传递机构 (減速机构)提供给心轴吋,以可移动方式沿心轴的旋转轴方向接合的撞锤旋转,并且使抵靠在撞锤上的砧旋转。撞锤和砧具有分别布置在旋转平面上的两个彼此对称位置的两个撞锤凸起部(撞击部),这些凸起部位于齿轮沿旋转方向彼此啮合的位置,并且旋转撞击动カ通过凸起部之间的啮合传递。撞锤可在包围心轴的环形区域内相对于心轴轴向滑动,并且撞锤的内周面包括倒V形(大致三角形)凸轮凹槽。V形凸轮凹槽轴向设置在心轴的外周面上,并且撞锤经由插入凸轮凹槽与撞锤的内周凸轮凹槽之间的滚珠(钢珠)旋转。在常规动カ传递机构中,心轴和撞锤经由布置在凸轮凹槽中的滚珠被保持,并且撞锤构造成能够通过布置在其后端的弹簧而相对于心轴轴向向后后退。因此,心轴和撞锤的零件数増加,要求心轴与撞锤之间的高附连精度,从而增加了制造成本。同时,在常规技术的冲击工具中,为了执行控制以便不操作冲击工具(亦即,为了不发生撞击),例如,需要用于控制撞锤的后退操作的机构。JP-2009-072888-A的冲击エ具不能被用于所谓的钻进模式下。此外,即使实现了钻进模式(即使控制了撞锤的后退操作),为了在达到给定的紧固扭矩时还实现中断动カ传输的离合操作,也需要単独设置离合器机构,并且在冲击工具中实现钻进模式和带离合器的钻进模式导致成本増加。此外,在JP-2009-072888-A中,供应给电动机的驱动电力是恒定的,而与顶端エ具在通过撞锤撞击期间的负载状态无关。因此,即使在轻负载状态下也使用高紧固扭矩来执行撞击。因此,过度的电カ被供应给电动机,并且发生无效动力消耗。而且,发生所谓的脱离(coming-out)现象,其中螺钉在使用高紧固扭矩执行撞击的螺钉拧紧期间过度前移,并且顶端工具与螺钉头分离。常规的动カエ具主要具有电动机、由该电动机旋转驱动的撞锤以及砧,扭矩通过与撞锤的碰撞而施加到该砧(例如,參见JP-2008-307664-A)。当传递到砧的扭矩施加给顶端工具吋,执行螺钉或类似部件的紧固作业。在该动カエ具中,当设置在撞锤上的接合突起和设置在砧上的被接合突起彼此发生碰撞时,扭矩施加给砧,并且扭矩传递到顶端工具。然而,在常规的动カエ具中,接合突起在速度已由电动机升高的状态下发生碰撞。由于此原因,出现的问题在于接合突起与被接合突起之间的碰撞冲击变大且紧固扭矩增カロ。特别是在对已经紧固的螺钉或类似部件再次紧固以增强紧固吋,由于紧固扭矩已经施加给螺钉,所以扭矩可能由于接合突起与被接合突起之间的碰撞冲击而变得过大。因此,本发明的目的是提供一种能够防止将超过目标扭矩的扭矩供应给紧固件的动カエ具。在常规的动カエ具中,存在ー种动カエ具,其中当达到预定电流值时判定已获得预定扭矩,并自动停止向电动机供电。虽然这种产品已经销售,但是除了当达到预定扭矩时停止向电动机供电以外,例如,当在使用电源线的情况下拉动电源线时,或者当在使用充电电池的情况下充电电池的剩余电量减小时也停止向电动机供电。由于此原因,当达到预定扭矩吋,需要使工人容易知道此事件。然而,在常规的动カエ具中,除非工人将他/她的手指从触发器拿开,否则操作将继续进行。因此,发生无效动力消耗,并且电动机的温度也上升。尤其是与正常操作(电动机沿ー个方向连续旋转)相比,电动机的正转和停止在棘轮操作模式下重复。因此,电池的电カ消耗和升温明显。因此,本发明的ー个目的是提供一种能够在达到预定扭矩时容易知道此事件的动カエ具。本发明的另ー个目的是提供一种能够在容易知道此事件时很难无效 地消耗电カ并获得高精度扭矩的动カエ具。工人能够使螺钉或类似部件与动カエ具的顶端工具彼此配合,并压下触发器,从而执行紧固件的紧固作业。当工人将螺栓紧固到其中形成有引线(lead)的待进行作业部件吋,由于阻カ小,所以电流值转换为低值,并且在螺栓到位的瞬间,电流值突然上升并且立刻超过阈值。
这种情况下,即使通过将触发器拧到OFF档来停止电动机,停止操作也由于电动机的惯性而延迟,并且螺栓以等于或超过所需扭矩值的值被紧固。因此,本发明的目的是提供一种能够提供精确目标扭矩的动カエ具。在ー种常规的动カエ具中,已知沿给定方向旋转的撞锤沿该给定方向撞击砧的结构(例如,參见 JP-2008-307664-A)。然而,在该常规的动カエ具中,在起动时如果在螺钉与顶端工具之间配合不佳的状态下压下触发器,螺钉与顶端工具之间的配合可能释放(脱离),并且可能损伤螺钉头。因此,本发明的目的是提供一种能够防止顶端工具从紧固件脱离的动カエ具。
在ー种常规的动カエ具中,在不考虑壳体的内置物的温度的情况下控制电动机(例如,參见 JP-2010-058186-A)。在该常规的动カエ具中,在未考虑壳体的内置物的发热的情况下驱动电动机。由于此原因,例如,如果环境温度低,则存在齿轮机构的油脂粘度改变、油脂变硬并且电动机的电流值上升的情況。由于此原因,需要根据环境温度是低还是高来改变供应给电动机的电力。另外,如果环境温度高,则用于向电动机的线圈供电的开关元件可能由于开关元件发热而损坏。由于此原因,需要防止开关元件的温度变得过高。本发明的目的是提供一种适合根据壳体的内置物的温度来改变电动机的控制方法的动カエ具。在ー种常规的动カエ具中,已知沿给定方向旋转的撞锤沿该给定方向撞击砧的结构(例如,參见 JP-2008-307664-A)。同时,本发明的申请人新开发了ー种构造成使撞锤正转和反转从而撞击砧的电子脉冲驱动器。然而,在该新开发的电子脉冲驱动器中,螺钉或类似部件与顶端工具之间的配合可能释放(脱离),并且可能损伤螺钉头。此外,到位之后的操作引起的反作用在动カエ具中产生在与旋转方向相反的方向上的力,并且使工人感到不适。因此,本发明的目的是提供一种能够减小来自待作业部件的反作用カ的动カエ具。ー种常规的动カエ具适合通过输出轴来旋转紧固件。即使使用多个紧固件,电动机的控制也相同(例如,參见JP-2008-307664-A)。然而,该常规动カエ具难以根据所使用的紧固件来执行紧固。特别是当执行木螺钉的紧固作业时,木螺钉甚至在到位之后也需要执行紧固,并且需要向顶端工具提供高扭矩的控制。此外,当执行螺栓的紧固作业时,在到位之后不能执行进一步的紧固。因此,当脉冲的正转时间长时,螺栓的反作用在冲击驱动器中产生与旋转方向相反的力,并且使エ人感到不适。于是,本发明的目的是提供一种能够区分紧固件的动カエ具。利用这种动力工具,在紧固件不同的情况下能够改变电动机的控制。在作为常规的动カエ具的示例的电动冲击驱动器中,使电动机沿给定旋转方向旋转以使撞锤沿该给定方向旋转且沿给定方向旋转砧(例如,參见JP-2008-307664-A)。在该常规的动カエ具中,在不考虑壳体的内置物的温度的情况下控制电动机。另夕卜,作为本发明的一个实施例,在使电动机正转或反转的动カエ具中,电动机的发热增加。由此,在电动机的发热变大的动カエ具中,如果在不考虑电动机温度的情况下控制电动机,则电动机的温度可能过度上升。本发明的目的是提供一种能够根据壳体的内置物的温度来控制电动机的动カエ具。利用这种动カエ具,壳体的内置物的温度很少过度上升。
在常规的动カエ具中,已知沿给定方向旋转的撞锤沿该给定方向撞击砧的结构(例如,參见 JP-2008-307664-A)。同时,本发明的申请人新开发了ー种构造成使撞锤正转和反转从而撞击砧的电子脉冲驱动器。然而,在该新开发的电子脉冲驱动器中,如果在高负载作业期间正转时间长,则冲击驱动器的反作用也増加,并且工人感到加重不适。因此,本发明的目的是提供ー种使用起来舒适的动カエ具
发明内容
本发明的ー个目的是提供一种冲击工具,其中冲击机构由具有简单机构的撞锤和砧实现。本发明的另ー个目的是提供一种冲击工具,该冲击工具能够驱动相对旋转角度小于360度的撞锤和砧,从而通过设计电动机的驱动方法来执行紧固操作。根据本发明的要点1,提供一种冲击工具,该冲击工具包括可在间歇驱动模式下驱动的电动机;连接到该电动机的撞锤;被该撞锤撞击从而旋转/撞击顶端工具的砧;以及控制单元,该控制単元通过根据施加到顶端工具上的负载而切换供应给电动机的驱动脉冲来控制电动机的旋转。根据本发明的要点2,可提供该冲击工具,其中控制单元基于电动机的转数来切換驱动脉沖。根据本发明的要点3,可提供该冲击工具,其中控制单元基于流入电动机的驱动电流的变化来切换驱动脉冲。根据本发明的要点4,可提供该冲击工具,其中控制单元根据顶端工具上的负载而改变驱动脉冲的输出时间。根据本发明的要点5,可提供该冲击工具,其中控制单元根据顶端工具上的负载而改变驱动脉冲的有效值。根据本发明的要点6,可提供该冲击工具,其中控制单元根据顶端工具上的负载而改变驱动脉冲的最大值。根据本发明的要点7,可提供该冲击工具,其中间歇驱动模式包括第一间歇驱动模式,其中电动机仅沿正转被驱动;以及第ニ间歇驱动模式,其中电动机沿正转和反转被驱动。根据本发明的要点8,可提供该冲击工具,其中控制单元向电动机供应驱动脉冲使得将驱动电流供应给电动机的区间与未将驱动电流供应给电动机的区间交替出现。根据要点1,由于电动机在间歇驱动模式下被驱动,并且控制单元根据施加到顶端工具的负载状态来切换供应给电动机的驱动脉冲,所以可防止当施加到顶端工具的负载轻时消耗无效的电力。此外,可以防止所谓的脱离现象,即顶端工具由于在轻负载期间以大的电カ被驱动而与螺钉或类似部件的头部分离。根据要点2,由于控制単元基于电动机的转数而切换驱动脉冲,所以能使用已常规地装载的转速检测传感器来执行驱动脉冲的切换控制。而且,可以实现用于构成控制单元的简化和/或成本降低。根据要点3,由于控制単元基于流入电动机的驱动电流的变化来切换驱动脉冲,所以能使用已常规地装载的电流传感器来执行驱动脉冲的切换控制。而且,可以实现用于构成控制单元的简化和/或成本降低。根据要点4,由于控制単元根据顶端工具的负载状态而改变驱动脉冲的输出时间,所以能够调节撞击扭矩,同时抑制供应给电动机的峰值电流。因此,不需要扩大用于逆变器电路的开关元件。根据要点5,由于控制単元根据顶端工具的负载状态而改变驱动脉冲的输出时间,所以能保护逆变器电路中的开关元件免于过大的电流。根据 要点6,由于控制単元根据顶端工具的负载状态来改变驱动脉冲的最大值,所以能防止当施加到顶端工具的负载轻时消耗无效的电力。根据要点7,由于两种不同的间歇驱动模式包括仅正转的间歇驱动模式以及正转和反转的间歇驱动模式,所以在仅正转的间歇驱动模式下能以较低的紧固扭矩高速执行紧固,并且在正转和反转的间歇驱动模式下能以较高的紧固扭矩可靠地执行紧固。根据要点8,由于控制単元向电动机供应驱动脉冲使得将驱动电流供应给电动机的区间与未将驱动电流供应给电动机的区间交替出现,所以能使用常规的逆变器电路来实现间歇驱动模式。为了实现以上目的,本发明提供ー种电子脉冲驱动器,该电子脉冲驱动器包括可旋转的电动机;撞锤,该撞锤通过从电动机供应的驱动カ而旋转;砧,该砧与撞锤分开设置并通过撞锤与撞锤整体旋转;顶端工具保持部,该顶端工具保持部能够保持顶端工具并且将石占的旋转传递到该顶端工具;供电单元,该供电单元给电动机供应驱动电カ;以及控制单元,该控制单元控制供电单元以便在供应驱动电カ的状态下在流入电动机的电流已增加到预定值的情况下停止给电动机供应驱动电力。控制单元控制供电单元以便在供应驱动动力之前给电动机供应小于驱动电カ的用于软起动的电カ,以便使供电单元在撞锤和砧彼此相接触的状态下供应驱动电カ。根据这种结构,通过在供应驱动电カ之前给电动机供应用于软起动的电カ来使撞锤和砧彼此相接触。因此,可通过撞击来防止将超过目标扭矩的扭矩供应给紧固件。另外,本发明提供ー种动カエ具,该动カエ具包括用作动カ源的电动机;撞锤,该撞锤连接到电动机并且由电动机旋转;以及砧,该砧可相对于撞锤旋转,并且能够将使撞锤和站整体旋转的第一动カ和小于第一动カ的第二动カ从电动机供应给撞锤。第二动カ在电动机开始起动时被供应给撞锤,并且第一动カ在供应第二动カ之后被供应给撞锤。根据这种结构,当用于预起动的动力施加到撞锤吋,防止了撞锤和砧彼此发生碰撞而产生大的冲击。由于该原因,防止了由于撞锤与站之间的冲击而产生大的扭矩。由于此原因,顶端工具很少以大于目标扭矩的扭矩来紧固紧固件。另外,本发明提供ー种动カエ具,该动カエ具包括电动机;连接到该电动机的撞锤;以及站,该站可相对于撞锤旋转并且能够将第一电カ和小于第一电カ的第二电カ供应给电动机。第二电カ在电动机开始起动时被供应给电动机,并且第一电カ在第二电カ的供应之后被供应给电动机。在这种结构下,当用于预起动的正转电压施加到电动机时,防止了撞锤和砧彼此发生碰撞而产生大的冲击。由于此原因,防止了由于撞锤与站之间的冲击而产生大的扭矩。由于此原因,顶端工具很少以大于目标扭矩的扭矩来紧固紧固件。
优选地,撞锤能够撞击砧。优选地,通过检测到已将预定电カ供应给电动机来停止给电动机供电。由于通过这种结构自动停止向电动机供电,所以能使紧固件的紧固扭矩非常精确。由于此原因,能通过与预起动协同作用的效应来获得高精度扭矩紧固。优选地,供应第二电カ的时间比实现砧和撞锤彼此相接 触的时间长。通过使用这种结构来使预起动时间比实现撞锤和砧彼此相接触的时间长,撞锤和砧在预起动时间内彼此相接触。由于此原因,防止了撞锤撞击砧而产生大的冲击。由于此原因,能够减少当砧与撞锤之间发生碰撞时产生的大的冲击。如果预起动时间比实现撞锤和砧彼此相接触的时间短,则撞锤加速并撞击砧,并且大的冲击从撞锤传递到砧。优选地,该动カエ具还包括触发器,该触发器能够使电动机通电,并且能够改变待供应给电动机的电カ的量,并且第二电カ不论触发器的拉动量如何都小于预定值。优选地,能够通过改变PWM信号的占空比来改变供应给电动机的电カ的量。优选地,第二电カ在预定时间段小于预定值。根据本发明的动カエ具,可以提供能够防止将超过目标扭矩的扭矩供应给紧固件的动カエ具。为了实现以上目的,本发明提供ー种电子脉冲驱动器,该电子脉冲驱动器包括电动机,该电动机能够正转和反转;撞锤,该撞锤通过从电动机供应的驱动カ而沿正转方向或反转方向旋转;砧,该砧与撞锤分开设置并通过撞锤沿正转方向而与撞锤整体旋转;顶端工具保持部,该顶端工具保持部能够保持顶端工具并且将砧的旋转传递到顶端工具;供电単元,该供电単元向电动机供应用于旋转的正转电力、小于用于旋转的正转电カ的用于离合器的正转电カ或具有小于用于旋转的正转电カ的绝对值的用于离合器的反转电カ;以及控制单元,该控制单元控制供电单元以便交替地切換用于离合器的正转电カ和用于离合器的反转电カ,以于在供应用于旋转的正转电カ的状态下流入电动机的电流已增加到预定值的情况下产生假离合器,并且在从产生假离合器的产生经过预定时间之后停止假离合器。根据这种结构,由于假离合器在从假离合器的产生起经过预定时间之后停止,所以可以抑制动カ消耗和升温。另外,本发明提供ー种动カエ具,该动カエ具包括电动机;以及由该电动机旋转的输出轴。如果用于使输出轴沿正转方向旋转的供应给电动机的电カ已变成第一电カ值,则能够将小于第一电カ值的第二电カ值间歇地供应给电动机。在这种结构下,第二电カ小于第一电力。因此,当増加第二电カ时很难发生紧固件的紧固/松开。由于此原因,能获得高精度扭矩。优选地,在预定时间之后自动停止向电动机供应第二电カ值。在这种结构下,由于使电动机自动停止,所以能够防止过量使用电力。优选地,可通过向电动机供应第二电カ值而使电动机沿正转方向和反转方向旋转。在这种结构下,当电动机沿正转方向和反转方向旋转时,紧固件很难紧固或松开。由于此原因,能获得高精度扭矩。如果第二电カ值仅在正转中,则易于发生紧固。根据本发明的动カエ具,可以提供当达到预定扭矩时使该事件易于知道的动カエ具。另外,可提供当使该事件易于知道时能够难以无效地消耗电カ并获得高精度扭矩的动カエ具。为了实现以上目的,本发明提供ー种电子脉冲驱动器,该电子脉冲驱动器包括电动机,该电动机能够正转和反转;撞锤,该撞锤通过从电动机供应给驱动カ而沿正转方向或反转方向旋转;砧,该砧与撞锤分开设置并且由撞锤沿正转方向与撞锤整体旋转;顶端エ具保持部,该顶端工具保持部能够保持顶端工具并且将砧的旋转传递到顶端工具;供电单元,该供电单元给电动机供应正转电カ或反转电カ;以及控制単元,该控制单元控制供电单元,以便如果当供应在正转电カ已增加到预定值的状态下流入电动机的电流时电流的増加率等于或超过预定值,则给电动机供应反转电流。根据这种结构,当流入电动机的电流已增加到预定值时,将反转电カ供应给电动机。因此,即使紧固诸如扭矩在目标扭矩之前突然増大的螺栓之类的紧固件,也可以防止供应惯性力弓I起的扭矩,并且可以供应精确的目标扭矩。另外,本发明提供ー种动カエ具,该动カエ具包括电动机;以及由该电动机旋转的输出轴。如果用于使输出轴沿ー个方向旋转的流到电动机的正转电流等于或超过预定值,则将用于使输出轴沿与所述ー个方向相反的方向旋转的反转电流供应给电动机。根据这种结构,由于在正转电流具有预定值的情况下供应反转电流,所以能够防止紧固件由于正转电流的惯性而被过度紧固。由于此原因,能获得精确的螺钉紧固扭矩。另外,本发明提供ー种动カエ具,该动カエ具包括电动机;以及由该电动机旋转的输出轴。如果用于使输出轴沿ー个方向旋转的每单位时间流入电动机的正转电流的増加率等于或超过预定值,则将用于使输出轴沿与所述ー个方向相反的方向旋转的反转电流供应给电动机。在这种结构下,由于在正转电流的増加率具有预定值的情况下供应反转电流,所以能够防止紧固件由于正转电流的惯性而被过度紧固。由于此原因,能获得精确的螺钉紧固扭矩。根据本发明的动カエ具,可以提供能够供应精确的目标扭矩的动カエ具。为了实现以上目的,本发明提供ー种电子脉冲驱动器,该电子脉冲驱动器包括电动机,该电动机能够正转和反转;撞锤,该撞锤通过从电动机供应的驱动カ而沿正转方向或反转方向旋转;砧,该砧与撞锤分开设置并通过撞锤沿正转方向的旋转所供应的扭矩而旋转;顶端工具保持部,该顶端工具保持部能够保持顶端工具并且将砧的旋转传递到顶端エ具;供电单元,该供电単元向电动机供应用于旋转的正转电カ或用于配合的反转电カ;以及控制单元,该控制单元控制供电单元以便向电动机供应用于配合的反转电カ使得撞锤在供应用于旋转的正转电カ之前沿反转方向旋转以撞击砧。根据这种结构,通过在供应用于旋转的正转电カ之前向电动机供应用于配合的反转电カ来使撞锤反转并在砧上被撞击。因此,即使紧固件与顶端工具之间的配合不充分,也能使紧固件和顶端工具牢固地彼此配合,并且可以防止顶端工具在操作期间从紧固件脱出。另外,本发明提供ー种动カエ具,该动カエ具包括电动机;由该电动机旋转的撞锤;以及由该撞锤撞击的砧。该砧在撞锤沿正转方向撞击砧之前沿反转方向旋转。 在这种结构下,由于砧沿反转方向旋转,所以能使砧与紧固件之间的配合牢固。由于此原因,紧固件很少被砧损伤。由于此原因,能增强紧固件的耐久性。
另外,本发明提供ー种动カエ具,该动カエ具包括电动机;由该电动机旋转的撞锤;以及由该撞锤撞击的砧。撞锤和砧在撞锤沿正转方向撞击砧之前沿反转方向彼此相接触。在这种结构下,由于砧被撞击并沿反转方向旋转,所以能使砧与紧固件之间的配合牢固。由于此原因,紧固件很少被砧损伤。由于此原因,能增强紧固件的耐久性。优选地,在本发明中,顶端工具由砧保持另外,本发明提供ー种动カエ具,该动カエ具包括电动机和通过该电动机而旋转的顶端工具保持部。该顶端工具保持部构造成在顶端工具保持部沿正转方向旋转之前反转。根据本发明的动カエ具,可提供能够防止顶端工具从紧固件脱出的动カエ具。为了实现以上目的,本发明提供ー种电子脉冲驱动器,该电子脉冲驱动器包括可旋转的电动机;用于使该电动机通电的开关元件;齿轮机构,该齿轮机构连接到电动机,以改变电动机的转速;撞锤,该撞锤通过从电动机经由齿轮机构供应的驱动カ而旋转;砧,该砧与撞锤分开设置并通过借助于撞锤的旋转供应的扭矩而旋转;顶端工具保持部,该顶端工具保持部能够保持顶端工具并将砧的旋转传递到顶端工具;供电单元,该供电単元向电动机供应驱动电カ;控制单元,该控制单元控制供电单元以便在供应驱动电カ的状态下在流入电动机的电流已増加到预定阈值的情况下改变驱动电カ的大小;温度检测单元,该温度检测单元检测开关元件的温度;以及阈值改变部,该阈值改变部基于开关元件的温度而改变阈值。根据这种结构,通过考虑温度变化来改变阈值,可以在合适的情形中改变撞击模式。另外,本发明提供ー种动カ工具,该动カエ具包括电动机、由该电动机驱动的输出単元和容纳该电动机的壳体。提供一种能够检测壳体的内置物的温度的温度检测单元,并且能够根据该温度检测单元的输出值而改变电动机的控制方法。在这种结构下,可以防止壳体的内置物过度发热。由于此原因,内置物很少因热而损坏。另外,本发明提供ー种动カ工具,该动カエ具包括电动机单元、由该电动机驱动的输出单元和容纳该电动机的壳体。提供一种能够检测电动机单元的温度的温度检测单元,并且能够根据该温度检测单元的输出值来改变电动机单元的控制方法。在这种结构下,可以防止电动机单元过度发热。由于此原因,电动机単元能很少因热而损坏。优选地,电动机単元具有电路板,并且开关元件和温度检测元件设置在该电路板上。在这种结构下,通过经由电路板检测尤其易于受发热影响的开关元件的温度,可以执行控制以便防止开关元件发热。由于此原因,开关元件很难损坏。根据本发明,可以提供一种适合根据壳体的内置物的温度来改变电动机的控制方法的动カ工具。为了实现以上目的,本发明提供ー种电子脉冲驱动器,该电子脉冲驱动器包括电动机,该电动机能够正转和反转;撞锤,该撞锤通过从电动机供应的驱动力而沿正转反向或反转方向旋转;砧,该砧与撞锤分开设置并被撞击且通过撞锤沿正转方向的旋转而旋转,该撞锤已由于沿反转方向的旋转而获得加速距离;顶端工具保持部,该顶端工具保持部能够保持顶端工具并且将砧的旋转传递到顶端工具;供电单元,该供电単元在第一循环内在正转电カ或反转电カ之间进行切换以便供应给电动机;以及控制単元,如果当在供应正转电力和反转电カ的状态下流入电动机的电流已增加到预定值时电流的増加率等于或大于阈值,则该控制单元在比第一循环短的第二循环内在正转电カ与反转电カ之间进行切换。根据这种结构,如果当流入电动机的电流已增加到预定值时电流的増加率等于或大于预定值,则将木螺钉视为已到位,并且将正转电カ和反转电カ的切换循环切換到短循环。因此,而可以减小来自待进行作业的部件的随后的反作用力。另外,本发明提供 ー种动カエ具,该动カエ具包括电动机;由该电动机旋转的撞锤;以及由该撞锤撞击的砧。如果流入电动机的电流等于或小于预定值,则撞锤以第一间隔撞击砧,并且如果供应给电动机的电流等于或大于预定值,则撞锤以比第一间隔短的第二间隔撞击石占。在这种结构下,如果电流等于或大于预定值,则也使扭矩等于或大于预定值,并且如果扭矩等于或大于预定值,则缩短撞击间隔。由于此原因,由于当扭矩增大时撞击在较短时间内増加,所以工人的生产率提高。如果砧未以第二间隔被撞击,则反作用カ大。因此,紧固件的旋转减慢且紧固件的转速变低。由于此原因,工人的生产率将降低。另外,本发明提供ー种动カエ具,该动カエ具包括电动机;由该电动机旋转的撞锤;以及通过该撞锤撞击的砧。如果流入电动机的电流等于或小于预定值,则撞锤以第一间隔撞击砧,并且如果供应给电动机的电流等于或大于预定值,则撞锤以比第一间隔短的第ニ间隔撞击石占。另外,在本发明的另一方面,本发明提供ー种动カエ具,该动カエ具包括电动机和由该电动机旋转驱动的输出轴。根据电动机中产生的电流来检测到位。根据本发明的动カエ具,可以提供能够减少来自待进行作业的部件的反作用力的动カ工具。为了实现以上目的,本发明如其要点10那样提供ー种电子脉冲驱动器,该电子脉冲驱动器包括电动机,该电动机能够正转和反转;撞锤,该撞锤通过从电动机供应的驱动カ而沿正转方向或反转方向旋转;砧,该砧与撞锤分开设置并通过撞锤沿正转方向的旋转供应的扭矩而旋转;顶端工具保持部,该顶端工具保持部能够保持顶端工具并将砧的旋转传递到顶端工具;供电单元,该供电単元向电动机供应正转电カ或反转电カ;以及控制单元,该控制单元控制供电单元在预定时段期间向电动机供应正转电カ以便使砧与撞锤整体旋转,并且当已经过该预定时间段时向电动机供应反转电力,并且该控制单元控制供电单元以便在通过反转电カ流入电动机的电流等于或大于第一预定值的情况下在第一切换循环内在正转电カ与反转电カ之间进行切換,并且在电流小于第一预定值的情况下在第二循环内在正转电カ与反转电カ之间进行切換。根据这种结构,根据通过反转电カ流入电动机的电流来改变正转电カ和反转电カ的切換循环。例如,如果流入电动机的电流大,则能判定紧固件为木螺钉,并且如果该电流小,则能判定紧固件为螺栓。从而,能在适合每个紧固件的循环之间进行切換正转电カ和反转电力,并且可根据紧固件的类型来执行合适的紧固。
另外,本发明如其要点9那样提供ー种动カエ具,该动カエ具包括电动机和通过该电动机沿正转方向旋转的输出轴。根据当施加信号以便使电动机反转时出现的电流值来自动改变该电动机的控制方法。根据这种结构,由于能根据当使输出轴反转时的电流值来判定由输出轴旋转的紧固件,所以仅需检测电流的输出。由于此原 因,由于不需要其它单独的检测等,所以能获得不昂贵的电动工具。根据本发明的动カエ具,可以提供一种能够区分紧固件的动カエ具。为了实现以上目的,本发明如其要点11那样提供ー种电子脉冲驱动器,该电子脉冲驱动器包括电动机,该电动机能够正转和反转;撞锤,该撞锤通过从电动机供应的驱动カ而沿正转方向或反转方向旋转;砧,该砧与撞锤分开设置,被撞锤撞击并通过撞锤沿正转方向的旋转而旋转,该撞锤已由于沿反转方向的旋转而获得加速距离;顶端工具保持部,该顶端工具保持部能够保持顶端工具并将砧的旋转传递到顶端工具;供电单元,该供电単元在第一循环内交替地切换供应给电动机的正转电カ或反转电カ以便供应给电动机;温度检测单元,该温度检测单元检测电动机的温度;以及控制单元,该控制单元控制供电单元以便在电动机的温度已上升到预定值的情况下在比第一循环长的第二循环内在正转电カ和反转电カ之间进行切換。根据这种结构,如果电动机的温度已上升到预定值,则在比第一循环长的第二循环内切換正转电カ和反转电力。因此,能抑制在切换时引起的发热,并且可以增强整个冲击驱动器的耐久性。另外,本发明提供一种电动工具,该电动工具包括电动机、由该电动机驱动的输出単元、容纳该电动机的壳体和能够检测该壳体的内置物的温度的温度检测单元。根据来自该温度检测单元的输出值来改变电动机的控制方法。在这种结构下,由于能够根据壳体的内置物的温度来改变供应给电动机的电カ的值,因此,可以防止壳体的内置物的温度变得过高。由于此原因,可以防止壳体的内置物由于高温而损坏。另外,本发明提供ー种动カ工具,该动カエ具包括电动机单元、由该电动机驱动的输出单元、容纳电动机单元的壳体和能够检测电动机単元的温度的温度检测单元。根据来自该温度检测单元的输出值而改变供应给电动机单元的电カ的值。在这种结构下,由于能够根据电动机单元的温度而改变供应给电动机的电カ的值,因此可以防止电动机単元的温度变得过高。由于此原因,可以防止电动机単元由于高温而损坏。优选地,撞锤连接到电动机单元,砧能够被撞锤撞击,如果来自温度检测单元的输出值为第一值,则撞锤以第一间隔撞击站,并且如果来自温度检测单兀的输出值为大于第ー值的第二值,则撞锤以比第一间隔长的第二间隔撞击石占。在这种结构下,如果温度高,则负载降低。因此,如果电动机単元的温度高,则能防止电动机単元的温度上升。由于此原因,电动机単元很少由于电动机単元的温度过度上升而损坏。另外,在本发明的另一方面,本发明提供ー种动カエ具,该动カエ具包括被间歇地驱动的电动机、由该电动机驱动的输出单元、容纳该电动机的壳体和能够检测壳体的内置物的温度的温度检测单元。根据来自该温度检测单元的输出值来改变电动机被间歇地驱动的周期。 根据本发明的动カエ具,可以提供一种能够根据壳体的内置物的温度来控制电动机的动カエ具。为了实现以上目的,本发明如其要点12那样提供ー种电子脉冲驱动器,该电子脉冲驱动器包括电动机,该电动机能够正转和反转;撞锤,该撞锤通过从电动机供应的驱动カ而沿正转方向或反转方向旋转;砧,该砧被撞击并且通过撞锤沿正转方向的旋转而旋转,该撞锤已由于沿反转方向的旋转而获得加速距离;顶端工具保持部,该顶端工具保持部能够保持顶端工具并将砧的旋转传递到顶端工具;供电单元,该供电単元在正转电カ或反转电カ之间交替地进行切换以便供应给电动机;以及控制単元,该控制单元控制供电单元以便随着流入电动机的电流的増加而增加供应反转电カ的周期与供应正转电カ的周期的比率。根据这种结构,反转周期与正转周期的比率随着流入电动机的电流的増加而增カロ。因此,能抑制来自待进行作业的部件的反作用力,并且可以提供ー种使用起来舒适的冲击工具。根据本发明的要点13,优选地,控制单元在流入马达的电流增加到预定值的第一步骤中在供应正转电カ的正转时段缩短的第一模式下控制供电单元,并且在流入电动机的电流已超过预定值的第二步骤中在供应反转电カ的反转时段加长的第二模式下控制供电单元。根据这种结构,如果流入电动机的电流等于或小于预定值,则在集中在压紧カ上的第一模式下执行紧固,并且如果电流大于该预定值,则在集中在撞击カ上的第二模式下执行紧固。因此,可以在最适合该紧固件的模式下执行紧固。根据本发明的要点14,优选地,控制单元能够在第二步骤中从具有不同比率的多个第二模式中选择ー个模式。根据这种结构,即使流入电动机的电流已突然増加,也可以在合适的撞击模式下执行紧固。根据本发明的要点15,优选地,在第二步骤中,控制单元仅容许在具有不同比率的多个第二模式当中从具有短反转时段的第二模式转换到具有长反转时段的第二模式。根据这种结构,可以防止感觉上的突然变化。根据本发明的要点16,优选地,在第二步骤中,控制单元仅容许转换到具有不同比率的多个第二模式当中的长度与反转周期相邻的第二模式。根据这种结构,可以防止感觉上的突然变化。另外,本发明如其要点17那样提供ー种动カエ具,该动カエ具包括被间歇地驱动的电动机、由该电动机驱动的撞锤和由该撞锤撞击的砧。撞锤正转的时间逐渐缩短。在这种结构下,由于撞锤正转的时间逐渐缩短,撞锤的撞击间隔能与逐渐增加的负载一致地缩短。由于此原因,对エ人的反作用カ减小,并且能获得很难从紧固件滑脱且具有良好生产率的动カエ具。另外,本发明如其要点18那样提供ー种动カエ具,该动カエ具包括被间歇地驱动的电动机、由该电动机驱动的撞锤和由该撞锤撞击的姑。撞锤反转的时间逐渐加长。通过这种结构,由于撞锤反转的时间逐渐加长,所以撞锤的反转量可以随着砧的旋转量的减小而増加,其中砧的旋转量随着负载的逐渐增加而减小。由于此原因,能扩大撞锤的加速间隔。由于此原因,能通过可靠地使撞锤加速而撞击砧,并且砧能被有效地撞击。由于此原因,能获得具有良好生产率的动カエ具。另外,本发明如其要点19那样提供ー种动カエ具,该动カエ具包括被间歇地驱动的电动机;由该电动机驱动的撞锤;被该撞锤撞击的砧;以及能够检测流入电动机的电流的值的检测装置。第一电流值、大于第一电流值的第二电流值和大于第二电流值的第三电流值能够流入电动机。能够通过根据第一电流值的第一模式、根据第二电流值的第二模式和根据第三电流值的第三模式来执行控制。如果电动机的检测装置已检测到第一电流值则在第一模式下的控制之后在第二模式下执行控制,并且在检测到第一电流值之后立即检测第二电流值。在这种结构下,即使电流值已突然改变(例如,即使从第一电流值变成第三电流值),模式也不会突然改变(作出从第一模式到第二模式的改变(不作出向第三模式的突然改变))。因此,工人很少由于模式的变化而感觉到不适感。由于此原因,能获得具有良好作 业性能的动カ工具。另外,本发明如其要点20那样提供ー种动カエ具,该动カエ具包括被间歇地驱动的电动机;由该电动机驱动的撞锤;被该撞锤撞击的砧;以及能够检测流入电动机的电流的值的检测装置。第一电流值和大于第一电流值的第二电流值能够流入电动机。能够通过根据第一电流值的第一模式和根据第二电流值的第二模式来执行控制。在第一模式下执行控制之后不在第一模式下执行控制,而是在第二模式下执行控制。在这种结构下,即使负载在螺钉紧固期间变轻,电压的模式也不会变成用于轻负载的模式。因此,模式逐渐变成用于重负载的模式。由于此原因,用于轻负载和重负载的模式不会重复。由于此原因,能获得工人使用起来感觉良好的动カエ具。根据本发明的要点21,优选地,大于第二电流值的第三电流值能够流入电动机,能通过根据第三电流值的第三模式而执行控制,并且在第二模式下的控制之后在第二模式或第三模式下执行控制。另外,本发明如其要点22那样提供ー种动カエ具,该动カエ具包括被间歇地驱动的电动机;由该电动机驱动的撞锤;被该撞锤撞击的砧;以及能够检测流入电动机的电流的值的检测装置。第一电流值、大于第一电流值的第二电流值和大于第二电流值的第三电流值能够流入电动机。能通过根据第一电流值的第一模式、根据第二电流值的第二模式和根据第三电流值的第三模式而执行控制。如果已检测到第一电流值并且已检测到第三电流值则在第一模式之后在第三模式下执行控制。在这种结构下,如果已检测到电流值变大并且负载变大,则能通过变成根据负载的模式而在根据该负载的模式下执行作业。由于此原因,能获得具有良好作业效率的动カ工具。另外,在本发明的另一方面,本发明如其要点23那样提供ー种动カエ具,该动カ工具包括被间歇地驱动的电动机、由该电动机驱动的撞锤和被该撞锤撞击的砧。能够自动改变该电动机的控制方法。根据本发明的要点24,优选地,根据电动机上的负载自动改变电动机的控制方法。根据本发明的要点25,优选地,电动机的负载是在电动机中产生的电流。
根据本发明的要点26,优选地,根据时间量而自动改变电动机的控制方法。根据本发明的动カエ具,可以提供在使用中感觉良好的动カエ具。本发明的上述和其它目的和新颖特征将从以下对说明书的描述和附图显而易见。


图I图示了与一个实施例相关的冲击工具I的剖视图。图2图示了与该实施例相关的冲击工具I的外观。图3图示了图I的撞击机构40周围的放大图。图4图示了图I的冷却风扇18。图5图示了与该实施例相关的冲击工具的电动机驱动控制系统的功能框图。图6图示了与本发明的基本结构(第二实施例)相关的撞锤151和砧156。图7图不了图6的撞锤151和站156的撞击操作的六个阶段。图8图示了图I的撞锤41和砧46。图9图示了从不同角度观察的图I的撞锤41和砧46。图10图示了图8和9中所示的撞锤41和砧46的撞击操作。图11图示了在冲击工具I操作期间的触发信号、逆变器电路的驱动信号、电动机3的转速以及撞锤41和砧46的撞击状态。图12图示了与该实施例相关的电动机3的驱动控制步骤。图13图示了在脉冲模式⑴和脉冲模式⑵下施加到电动机的电流和转数的曲线图。图14图示了与该实施例相关的电动机在脉冲模式(I)下的驱动控制流程。图15图示了电动机3的转数与经过的时间之间的关系和施加到电动机3的电流与经过的时间之间的关系。图16图示了与该实施例相关的电动机3在脉冲模式(2)下的驱动控制流程。图17是与第三实施例相关的电子脉冲驱动器的剖视图。图18是与第三实施例相关的电子脉冲驱动器的控制框图。图19图示了与第三实施例相关的电子脉冲驱动器的撞锤和砧的操作状态。图20图示了在与第三实施例相关的电子脉冲驱动器的钻进模式下的控制。图21图示了当在与第三实施例相关的电子脉冲驱动器的离合器模式下紧固螺栓时的控制。图22图示了当在与第三实施例相关的电子脉冲驱动器的离合器模式下紧固木螺丝时的控制。
图23图示了当在与第三实施例相关的电子脉冲驱动器的脉冲模式下紧固螺栓时的控制。图24图示了在以下这种情况下的控制,即当在与第三实施例相关的电子脉冲驱动器的脉冲模式下紧固木螺丝时未执行转换到第二脉冲模式的情況。图25图示了在以下这种情况下的控制,即当在与第三实施例相关的电子脉冲驱动器的脉冲模式下紧固木螺丝时执行转换到第二脉冲模式的情況。图26是当在与第三实施例相关的电子脉冲驱动器的离合器模式下紧固紧固件时的流程图。图27是当在与第三实施例相关的电子脉冲驱动器的脉冲模式下紧固紧固件时的流程图。
图28图示了在与第四实施例相关的电子脉冲驱动器的离合器模式下紧固木螺丝期间的阈值变化。图29图示了在与第四实施例相关的电子脉冲驱动器的脉冲模式下紧固木螺丝期间的阈值变化。图30图示了在与第五实施例相关的电子脉冲驱动器的脉冲模式下紧固木螺丝期间的正转和反转的切换周期的变化。图31是显示了与该实施例相关的电子脉冲驱动器的改型的流程图。图32是与第六实施例相关的电子脉冲驱动器的剖视图。图33图示了与第六实施例相关的电子脉冲驱动器的撞锤和砧的操作状态。图34是当在与第六实施例相关的电子脉冲驱动器的脉冲模式下松开木螺丝时的示意图。
具体实施例方式下文将参考附图描述实施例。在以下描述中,上下、前后和左右方向与图I和2中所示的方向相对应。图I图示了根据一个实施例的冲击工具I。冲击工具I以可充电电池组30作为电源且以电动机3作为驱动源来驱动撞击机构40,并且将旋转和撞击提供给作为输出轴的砧46,以将连续扭矩或间歇的撞击动力传递到顶端工具(未示出),诸如驱动器的钻头,从而执行诸如螺丝拧紧或螺栓拧紧之类的操作。电动机3是无刷DC电动机,并且被收纳在从侧面看呈大致T形的壳体6的管状主干部6a中。壳体6可拆分为两个大致对称的右部件和左部件,并且右部件和左部件由多个螺钉固定。例如,壳体6的右部件和左部件中的一者(在该实施例中为左部件)形成有多个螺钉凸台20,并且另一者(在该实施例中为右部件)形成有多个螺孔(未示出)。在主干部6a中,电动机3的旋转轴19由位于后端处的轴承17b和围绕中心部设置的轴承17a以可旋转方式保持。上面装载有六个开关元件10的板设置于电动机3的后部,并且通过对这些开关元件10进行逆变控制来旋转电动机3。诸如霍尔元件或霍尔IC等旋转位置检测元件58被装载于板7的前部,以检测转子3a的位置。在壳体6中,握持部6b从主干部6a几乎垂直并且整体地延伸出来。触发器开关8和正向/反向切换杆15设置于握持部6b中的上部。触发器开关8的触发器操作部8a由弹簧(未示出)推压而从握持部6b突出。用于通过触发器操作部8a来控制电动机3的速度的控制电路板9收纳在握持部6b的下部。电池保持部6c形成在握持部6b的下部,并且包括多个镍氢或锂离子电池单元的电池组30以可拆卸方式安装在电池保持部6c上。冷却风扇18位于电动机3的前部并附连于旋转轴19,以与旋转轴同步旋转。冷却风扇18经设置于主干部6a的后部的空气入口 26a和26b吸入空气。所吸入的空气在主干部6a中从形成在冷却风扇18的径向外周侧周围的多个缝隙26c (参见图2)排放到壳体6外部。
撞击机构40包括砧46和撞锤41。撞锤41被固定并连接行星齿轮减速机构21的多个行星齿轮的旋转轴。与目前广泛使用的常规冲击机构不一样,撞锤41不包括具有心轴、弹簧、凸轮凹槽、滚珠等的凸轮机构。砧46和撞锤41通过配合轴41a和形成在其旋转中心周围的配合凹槽46f彼此连接,使得仅能在砧46和撞锤41之间执行不足一圈的相对旋转。在砧46的前端,整体形成用于安装顶端工具(未示出)的输出轴部和沿轴向具有六边形截面形状的安装孔46a。砧46的后侧连接到撞锤41的配合轴41a,并且由金属轴承16a保持在轴向中心周围以便可相对于外壳5旋转。站46和撞锤41的详细形状将在后文描述。外壳5由金属整体 形成,用于收纳撞击机构40和行星齿轮减速机构21,并且安装在壳体6的前侧。外壳5的外周侧覆盖有由树脂制成的罩盖11,以便防止热传递以及吸收冲击等。砧46的顶端包括用于以可拆卸方式附连顶端工具的套筒15和滚珠24。套筒15包括弹黃15a、塾圈15b和卡环15c。当拉动触发器操作部8a并且电动机3起动时,电动机3的转速通过行星齿轮减速机构21减低,并且撞锤41以与电动机3的转速成给定减速比的转数旋转。当撞锤41旋转时,其扭矩被传递到砧46,并且砧46以与撞锤41相同的速度开始旋转。当施加到砧46的力通过从顶端工具侧接收的反作用力变大时,控制单元检测到紧固反作用力的增大,并且在电动机3停止旋转(电动机3被锁定)之前,在改变撞锤41的驱动模式的同时连续或间歇地驱动撞锤41。图2图不了图I的冲击工具I的外观。壳体6包括三个部分6a、6b和6c,并且用于排放冷却空气的缝隙26c在主干部6a中形成在冷却风扇18的径向外周侧周围。控制面板31设置在电池保持部6c的上表面上。各种操作按钮、指示灯等布置于控制面板31,例如,用于开启/关闭LED灯12的开关和用于确认电池组的剩余电量的按钮布置在控制面板31上。例如,用于切换电动机3的驱动模式(钻进模式和冲击模式)的拨动开关32设置在电池保持部6c的侧面上。只要压下拨动开关32,便交替地切换钻进模式和冲击模式。电池组30包括位于其左右两侧上的释放按钮30A,并且能通过在按压释放按钮30A的同时移动电池组30来使电池组30与电池保持部6c分离。金属带挂钩33以可拆卸方式附连到电池保持部6c的右侧和左侧之一。尽管在图2中带挂钩33附连于冲击工具I的左侧,但带挂钩33可以与冲击工具分离并附连于右侧。条带34附连在电池保持部6c的后端周围。图3图示了图I的撞击机构40周围的放大图。行星齿轮减速机构21为齿轮式的。连接到电动机3的旋转轴19的顶端的恒星齿轮21a起到驱动轴(输入轴)的作用,并且多个行星齿轮21b在被固定到主干部6a上的外齿轮21d内旋转。行星齿轮21b的多个旋转轴21c由作为行星托架的撞锤41保持。撞锤41沿与电动机3相同的方向以给定减速比旋转,作为行星齿轮减速机构21的从动轴(输出轴)。基于诸如紧固物(螺钉或螺栓)和电动机3的输出以及要求的紧固扭矩之类的因素来设定该减速比。在本实施例中,将该减速比设定为使得撞锤41的转数变成电动机3的转数的约1/8至1/15。内罩盖22设置在主干部6a内部的两个螺钉凸台20的内周侧。内罩盖22通过诸如塑料之类的合成树脂的整体模塑而制造。筒形部分形成在内罩盖的后侧,并且以可旋转方式固定电动机3的旋转轴19的轴承17a由内罩盖的筒形部分保持。具有两个不同直径的筒形台阶状部分设置在内罩盖22的前侧。滚珠轴承16b设置于直径较小的台阶状部分,并且外齿轮21d的一部分从前侧插入直径较大的筒形台阶状部分。由于外齿轮21d以不可旋转的方式附连于内罩盖22并且内罩盖22以不可旋转的方式附连于外壳6的主干部6a,所以外齿轮21被固定在不可旋转的状态。外齿轮21d的外周部包括形成有大外径的凸缘部分,并且O形圈23设置在该凸缘部分与内罩盖22之间。油脂(未示出)被涂敷到撞锤41和砧46的旋转部分,并且O形圈23执行密封使得油脂不会泄漏到内罩盖22侦U。在本实施例中,撞锤41起到保持行星齿轮21b的多个旋转轴21c的行星托架的作用。因此,撞锤41的后端延伸到轴承16b的内周侧。撞锤41的后内周部布置在筒形内空间中,该筒形内空间收纳附连于电动机3的旋转轴19的行星齿轮21a。轴向向前突出的配合轴41a形成在撞锤41的前中心轴线周围,并且配合轴41a与形成在砧46的后中心轴线周围的筒形配合凹槽46f配合。将配合轴41a和配合凹槽46f轴颈连接使得两者可相对于彼此旋转。图4图示了冷却风扇18。通过诸如塑料之类的合成树脂的整体模塑来制造冷却风扇18。该冷却风扇的旋转中心形成有旋转轴19穿过的通孔18a,形成了筒形部分18b,其中该筒形部分与转子3a相距给定距离而转子3a在轴向上以给定距离覆盖旋转轴19,并且在筒形部分18b的外周侧形成多个鳍片(fin) 18c。环形部分设置在每个鳍片18c的前侧和后侦牝并且从轴向后侧(不仅仅是冷却风扇18的旋转方向)吸入的空气从形成在冷却风扇的外周周围的多个开口 18d沿周向向外排放。由于冷却风扇18具备所谓的离心式风扇的功能,并且直接连接到电动机3的旋转轴19而不穿过行星齿轮减速机构21并以充分大于撞锤41的转数旋转,所以能够保证充分的空气量。接下来,将参考图5描述电动机驱动控制系统的结构和操作。图5图示了电动机驱动控制系统。在本实施例中,电动机3包括三相无刷DC电动机。该无刷DC电动机为所谓的内转子式,并且具有转子3a、定子3b和三个旋转位置检测元件(霍尔元件)58,转子3a包括永磁体(磁体),永磁体包括多组(在该实施例中为两组)N-S极,定子3b由卷绕为定子的三相定子绕组U、V和W组成,旋转位置检测元件58沿周向以给定间隔例如成60度布置以检测转子3a的旋转位置。基于来自旋转位置检测元件58的位置检测信号,控制定子绕组U、V和W的通电方向和时间,从而旋转电动机3。旋转位置检测元件58在板7上设置于面向转子3a的永磁体3c的位置。装载在板7上的电子元件包括作为三相桥连接的六个开关元件Ql至Q6,诸如FET0桥接的六个开关元件Ql至Q6的相应栅极(gate)连接到装载在控制电路板9上的控制信号输出电路53,并且六个开关元件Ql至Q6的相应漏极(drain) /源极(source)连接到卷绕为定子的定子绕组U、V和W。从而,六个开关元件Ql至Q6通过从控制信号输出电路53输入的开关元件驱动信号(驱动信号,诸如H4、H5和H6)来执行切换操作,并且向定子绕组U、V和W供电,其中施加到逆变器电路52的电池组30的直流电压为三相电压(U相、V 相和 W 相)Vu、Vv、Vw。
在开关元件驱动信号(驱动六个开关元件Ql至Q6的相应信号的三相信号)当中,将用于三个负极电源侧开关元件Q4、Q5和Q6的驱动信号作为脉冲宽度调制信号(PWM信号)H4、H5和H6供应,并且PWM信号的脉冲宽度(占空比)由装载在控制电路板9上的计算单元51基于触发器开关8的触发器操作部8a的操作量(行程)的检测信号来改变,藉此调节向电动机3的供电量并且控制电动机3的起动/停止和转速。将PWM信号供应给逆变器电路52的正极电源侧开关元件Ql至Q3或负极电源侧开关元件Q4至Q6,并且通过高速切换开关元件Ql至Q3或开关元件Q4至Q6来控制从电池组30的直流电压向定子绕组U、V和W供电。在本实施例中,将PWM信号供应给负极电源侧开关元件Q4至Q6。因此,能通过控制P WM信号的脉冲宽度来控制电动机3的转速,从而调节供应给各定子绕组U、V和W的电力。冲击工具I包括用于切换电动机3的旋转方向的正向/反向切换杆14。只要旋转方向设定电路62检测到正向/反向切换杆14的变化,便将用于切换电动机的旋转方向的控制信号传递到计算单元51。计算单元51包括基于处理程序和数据来输出驱动信号的中央处理单元(CPU)、存储处理程序或控制数据的ROM以及临时存储数据的RAM、计时器等,不过未示出。控制信号输出电路53形成用于基于旋转方向设定电路62和转子位置检测电路54的输出信号交替地切换预定开关元件Ql至Q6的驱动信号,并且将该驱动信号输出到控制信号输出电路53。这交替地使定子绕组U、V和W的预定绕组线通电,并且使转子3a沿设定的旋转方向旋转。这种情况下,基于施加电压设定电路61的输出控制信号将施加到负极电源侧开关元件Q4至Q6的驱动信号作为PWM调制信号输出。供应给电动机3的电流的值由电流检测电路59测量,并且当电流的值被反馈给计算单元51时被调节为设定的驱动电力。PWM信号可被施加到正极电源侧开关元件Ql至Q3。检测在砧46中产生的冲击的大小的撞击冲击传感器56连接到装载在控制电路板9上的控制单元50,并且其输出经由撞击冲击检测电路57输入到计算单元51。撞击冲击传感器56可以由附连于砧46的应变仪等实现,并且当利用撞击冲击传感器56的输出以正常扭矩完成紧固时,电动机3可以自动停止。接下来,在描述与本实施例相关的撞锤41和砧46的撞击操作之前,将参考图6和7描述撞锤和砧的基本结构及其撞击操作原理。图6图示了与基本结构(第二实施例)相关的撞锤151和砧156。撞锤151形成有一组突出部,即,从筒形主体部151b轴向突出的突出部152和突出部153。主体部151b的前中心形成有与形成于砧156的后部的配合凹槽(未示出)配合的配合轴151a,并且撞锤151和砧156连接在一起以便可相对于彼此旋转不足一圈的给定角度(小于360度)。突出部152用作撞击棘爪,并且具有形成在沿周向的两侧的平撞击侧表面152a和152b。撞锤151还包括用于与突出部152保持旋转平衡的突出部153。由于突出部153起到用于获得旋转平衡的配重部的作用,所以未形成撞击侧表面。圆盘部151c经由连接部151d形成在主体部151b的后侧。主体部151b与圆盘部151d之间的空间设置成布置行星齿轮机构21的行星齿轮21b,并且圆盘部151d形成有用于保持行星齿轮21b的旋转轴21c的通孔151f。尽管未示出,但用于保持行星齿轮21b的旋转轴21c的保持孔也形成在主体部151b的面向圆盘部151d的一侧。站156形成有用于将顶端工具安装在筒形主体部156b的前端侧的安装孔156a,并且从主体部156b径向向外突出的两个突出部157和158形成在主体部156b的后侧。突出部157是具有被撞击侧表面157a和157b的撞击棘爪,并且是突出部158不具有被撞击侧表面的配重部。由于突出部157适合与突出部152发生碰撞,所以使其外径等于突出部152的外径。仅用作配重的两个突出部153和158成型为彼此不发生干涉并且不与任何零件发生碰撞。为了使撞锤151与砧156之间的旋转角度尽可能大(最大不足一圈),使突出部153和158的径向厚度较小以增加周向长度,从而维持突出部152和157之间的旋转平衡。通过将相对旋转角度设定得很大,能获得当使撞锤与砧发生碰撞时撞锤的大加速区间(起转(run-up)区间),并且能以相当大的能量执行撞击。图7图示了在撞锤151和砧156的使用状态下的一圈运动的六个阶段。图7的剖面与轴向垂直,并且包括撞击侧表面152a(图6)。在图7(1)的状态下,虽然从顶端工具接收的紧固扭矩小,但砧156通过撞锤151的推力而逆时针旋转。然而,当紧固扭矩变大并且不可能仅通过撞锤151的推力而旋转时,由于站156被撞锤151撞击,所以电动机3开始反转以便使撞锤151沿箭头161的方向反转。通过使电动机3在(I)中所示的状态下开始反转,从而使撞锤151的突出部152沿箭头161的方向旋转,并且使电动机3进一步反转,突出部152在如⑵中所示的沿箭头162的方向加速通过突出部158的外周侧的同时旋转。类似地,使突出部158的外径Ral小于突出部152的内径Rhl,因此两个突出部不会彼此发生碰撞。使突出部157的外径Ral小于突出部153的内径Rhl,因此两个突出部不会彼此发生 碰撞。如果突出部以这种位置关系构成,则能使撞锤151和砧156的相对旋转角度大于180度,并且能保证撞锤151相对于砧156的充分反转角度。当撞锤151进一步反转并且到达如箭头163a所示的图7(3)的位置(反转的停止位置)时,电动机3的旋转中止给定时间段,然后电动机3开始沿箭头163b的方向(正转方向)旋转。当撞锤151反转时,重要的是使撞锤151可靠地停止在停止位置以便不会与石占156发生碰撞。尽管撞锤151在撞锤与站156发生碰撞的位置之前的停止位置是任意设定的,但希望根据要求的紧固扭矩而使停止位置尽可能大。不必每次都将停止位置设定为同一个位置,并且在紧固的初始阶段中可使反转角度小,而随着紧固进行可将反转角度设定得大。如果以此方式使停止位置可以改变,则由于能将反转所需的时间设定为最小,所以能在短时间内迅速执行撞击操作。然后,撞锤151在沿箭头164的方向经过图7(4)的位置时进一步加速,并且突出部152的撞击侧表面152a在加速状态下在图7 (5)中所不的位置与站156的被撞击侧表面157a发生碰撞。作为这种碰撞的结果,强劲的旋转扭矩被传递到砧156,并且砧156沿箭头166所示的方向旋转。图7(6)的位置是撞锤151和砧156两者都已从图7(1)的状态旋转给定角度的状态,并且通过再次重复从图7(1)至图7(5)中所示的状态来将紧固主体部件紧固到恰当扭矩。如上所述,在与第二实施例相关的撞锤151和砧156中,使用电动机3反转的驱动模式,利用撞锤151和砧156作为撞击机构的简单结构来实现冲击工具。在该结构的撞击机构中,还可以通过设定电动机3的驱动模式来使电动机在钻进模式下旋转。例如,在钻进模式下,只通过使电动机3从图7(5)的状态旋转以使撞锤151沿正向旋转,可以使撞锤旋转以便像图7(6)那样跟随砧156。因此,通过重复该步骤,可以高速紧固能够使紧固扭矩小的待紧固的部件,诸如螺钉或螺栓。在与本实施例相关的冲击工具I中,使用无刷DC电动机作为电动机3。因此,通过计算从电流检测单元59 (参见图5)流入电动机3的电流的值,检测电流的值已变得大于给定值的状态,并且使计算单元51停止电动机3,可以电子地实现在紧固到给定扭矩之后中断动力传递的所谓的离合器机构。因此,与本实施例相关的冲击工具I也可以实现在钻进模式期间的离合器机构,并且可以通过具有简单结构的撞击机构来实现具有不带离合器的钻进模式、带离合器的钻进模式和冲击模式的多用紧固工具。接下来,将参考图8和9描述图I和2中所示的撞击机构40的详细结构。图8图示了与第一实施例相关的撞锤41和砧46,其中撞锤41是从前面倾斜地观看的,并且砧46是从后面倾斜地观看的。图9图示了撞锤41和站46,其中撞锤41是从后面倾斜地观看的,并且砧46是从前面倾斜地观看的。撞锤41形成有从筒形主体部41b径向突出的两个叶片部41c和41d。尽管叶片部41d和41c分别形成有轴向突出的突出部,但该结构与图6中所示的基本结构(第二实施例)的不同之处在于一组撞击部和一组配重部分别形成在叶片部41d 和 41c 中叶片部41c的外周部具有风扇形状,并且突出部42从外周部轴向向前突出。风扇形部分和突出部42既起到撞击部(撞击棘爪)的作用,又起到配重部的作用。撞击侧表面42a和42b形成在突出部42沿周向的两侧。两个撞击侧表面42a和42b都成型为平表面,并且提供适度的角度以便还与砧46的被撞击侧表面(后文将描述)进行表面接触。同时,叶片部41d成型为具有风扇形外周部,并且风扇形部分的质量由于其形状而增加。因此,叶片部还用作配重部。此外,形成了从叶片部41d的径向中心周围轴向向前突出的突出部43。突出部43用作撞击部(撞击棘爪),并且撞击侧表面43a和43b形成在突出部沿周向的两侦U。两个撞击侧表面43a和42b都成型为平表面,并且沿周向提供适度的角度以便同样与砧46的被撞击侧表面(后文将描述)进行表面接触。配合到砧46的配合凹槽46f内的配合轴41a形成在主体部41b的轴向中心周围的前侧。连接部44c形成在主体部41b的后侧,该连接部44c在沿周向的两个位置连接两个圆盘部44a和44b以便使其起到行星托架作用。通孔44d分别形成在圆盘部44a和44b的沿周向的两个位置,两个行星齿轮21b (参见图3)布置在圆盘部44a和44b之间,并且行星齿轮21b的旋转轴21c (参见图3)安装在通孔44d上。以圆筒形状延伸的筒形部44e形成在圆盘部44b的后侧。筒形部44e的外周侧被保持在轴承16b内侧。恒星齿轮21a(参见图3)布置在筒形部44e内侧的空间44f中。优选不仅在强度上而且在重量上将图8和9中所示的撞锤41和砧46制造为金属整体结构。砧46形成有从筒形主体部46b径向突出的两个叶片部46c和46d。轴向向后突出的突出部47形成在叶片部46c的外周周围。被撞击侧表面47a和47b形成在突出部47沿周向的两侧。同时,轴向向后突出的突出部48形成在叶片部46d的径向中心周围。被撞击侧表面48a和48b形成在突出部48沿周向的两侧。当撞锤41正转(紧固螺钉等的旋转方向)时,撞击侧表面42a抵靠在被撞击侧表面47a上,同时撞击侧表面43a抵靠在被撞击侦1J表面48a上。当撞锤41反转(松开螺钉等的旋转方向)时,撞击侧表面42b抵靠在被撞击侧表面47b上,同时撞击侧表面43b抵靠在被撞击侧表面48b上。突出部42、43、47和48成型为同时在两个位置抵靠。由此,根据图8和9中所示的撞锤41和砧46,由于在关于旋转轴向中心对称的两个位置执行撞击,所以在撞击期间的平衡良好,并且冲击工具I在撞击期间很难晃动。由于撞击侧表面分别设置在突出部沿周向的两侧,所以不仅可以在正转期间进行冲击操作,而且可以在反转期间进行冲击操作,从而能实现易于使用的冲击工具。由于撞锤41仅沿周向撞击站41,并且撞锤41不会轴向向前撞击站46,所以顶端工具不一定推动紧固主体部件,并且当将木螺钉等紧固到木材内时具备优势。接下来,将参 考图10描述图8和9中所示的撞锤41和砧46的撞击操作。基本操作与图7中所述的操作相同,并且差别在于在撞击期间不是在一个位置而是在大致轴对称的两个位置同时执行撞击。图10图不了图3的A-A部分的截面图。图10图不了从撞锤41轴向突出的突出部42和43与从砧46轴向突出的突出部47和48之间的位置关系。砧47在紧固操作期间(在正转期间)的旋转方向为逆时针方向。图10(1)处于撞锤41相对于砧46反转到最大反转位置的状态(相当于图7(3)的状态)。撞锤41从此状态沿箭头91的方向(沿正向)加速以撞击砧46。然后,类似于图10 (2),突出部42穿过突出部48的外周侧,同时突出部43穿过突出部47的内周侧。为了允许两个突出部通过,使突出部42的内径Rh2大于突出部48的外径RA1,因此突出部不会彼此发生碰撞。类似地,使突出部43的外径Rm小于突出部47的内径RA2,因此两个突出部不会彼此发生碰撞。根据这种位置关系,可以使撞锤41和砧46的相对旋转角度大于180度,可以保证撞锤41到砧46的充分反转角度,并且该反转角度在撞锤41撞击砧46之前可以位于加速区间。接下来,当撞锤41正转到图10(3)的状态时,突出部42的撞击侧表面42a与突出部47的被撞击侧表面47a发生碰撞。同时,突出部43的撞击侧表面43a与突出部48的撞击侧表面47a碰撞。通过以此方式在与旋转轴线相对的两个位置引起碰撞,能执行相对于砧46平衡良好的撞击。作为这种撞击的结果,如图10(4)中所示,砧46沿箭头94的方向旋转,并且通过这种旋转来执行紧固主体部件的紧固。撞锤41具有突出部42,该突出部是位于径向同心位置(高于Rh2且低于Rh3的位置)的孤立突出体,并且具有突出部43,该突出部是位于同心位置(低于Rhi的位置)的第三孤立突出体。砧46具有突出部47,该突出部是位于径向同心位置(高于Ra2且低于Ra3的位置)的孤立突出体,并且具有突出部48,该突出部是位于同心位置(低于Rai的位置)的孤立突出体。接下来,将描述与本实施例相关的冲击工具I的驱动方法。在与本实施例相关的冲击工具I中,站46和撞锤41成型为可以小于360度的旋转角度相对旋转。由于撞锤41不能执行相对于砧46旋转超过一圈,所以旋转的控制同样是唯一的。图11图示了在冲击工具I操作期间的触发器信号、逆变器电路的驱动信号、电动机3的转速以及撞锤41和砧46的撞击状态。在相应的曲线图中,水平轴线为时间(相应曲线图的时间是匹配的)。在与本实施例相关的冲击工具I中,在冲击模式的紧固操作的情况下,首先在钻进模式下高速执行紧固,如果检测到所需的紧固扭矩变大,则通过切换到冲击模式(I)来执行紧固,并且如果所需的紧固扭矩进一步变大,则通过切换到冲击模式(2)来执行紧固。在图11的从时间T1至时间T2的钻进模式下,控制单元51基于目标转数来控制电动机3。由于此原因,电动机加速直到电动机3达到箭头85a所示的目标转数。此后,电动机3的转速由于来自附连于砧46的顶端工具的大的紧固反作用力而如箭头85b所示逐渐降低。因此,通过供应给电动机3的电流的值来检测转速的降低,并且在时间T2执行通过脉冲模式(I)切换到旋转驱动模式。该脉冲模式(I)是这样一种模式其中电动机3不是被连续驱动而是被间歇地驱动,并且被脉冲驱动以致多次重复“中止一正转驱动”。措辞“被脉冲驱动”意味着控制驱动以便使施加到逆变器电路52的栅极信号脉动,使供应给电动机3的驱动电流脉动,并且从而使电动机3的转数或输出扭矩脉动。通过重复具有大的周期(例如,约几十赫兹到一百几十赫兹)的驱动电流的ON/OFF,诸如从时间T2至时间T21 (中止)供应给电动机的驱动电流为ON(驱动),从时间T21至时间T3电动机的驱动电流为ON(驱动),从时间T3至时间T31驱动电流为OFF (中止),以及从时间T31至时间T4驱动电流为0N。尽管在驱动电流的ON状态下针对电动机3的转数的控制来执行PWM控制,但要进行脉动的周期与占空比控制的周期(通常为几千赫兹)相比足够小。在图11的示例中,在中止自T2起的给定时间段向电动机3供应驱动电流并且电动机3的转数降低到箭头8 5b之后,控制单元51 (参见图5)将驱动信号83a发送到控制信号输出电路53,从而向电动机3供应脉动的驱动电流(驱动脉冲)以使电动机3加速。在加速期间的这种控制不一定意味着以100%的占空比驱动,而是意味着以小于100%的占空比控制。接下来,当撞锤41在箭头85c处与砧46发生强烈碰撞时如箭头88a所示提供撞击动力。当提供撞击动力时,中止在给定时间段向电动机3供应驱动电流,并且电动机的转速如箭头85b所示再次降低。此后,控制单元51将驱动信号83b发送到控制信号输出电路53,从而使电动机3加速。然后,当撞锤41在箭头85e处与砧46发生强烈碰撞时如箭头88b所示提供撞击动力。在脉冲模式(I)下,电动机3的重复“中止一正转驱动”的上述间歇驱动被一次或多次重复。如果检测到需要更高的紧固扭矩,则执行通过脉冲模式(2)切换到旋转驱动模式。可以利用例如当提供箭头88b所示的撞击动力时电动机3的转数(在箭头85e之前或之后)来判定是否需要更高的紧固扭矩。尽管脉冲模式(2)是电动机3被间歇地驱动并且类似于脉冲模式(I)被脉冲驱动的模式,但电动机被驱动以致“中止一反转驱动一中止(停止)一正转驱动”被多次重复。亦即,在脉冲模式(2)下,为了不仅增加电动机3的正转驱动而且还增加电动机3的反转驱动,撞锤41沿正转方向加速以便在撞锤41相对于站46反转充分的角度关系之后与站46发生强烈碰撞。通过以此方式驱动撞锤41,在砧46中产生强劲的紧固扭矩。在图11的示例中,当在时间T4执行切换到脉冲模式⑵时,电动机3的驱动被暂时中止,然后通过沿负方向将驱动信号84a发送到控制信号输出电路53而使电动机3反转。当执行正转或反转时,通过切换从控制信号输出电路53输出到各开关元件Ql至Q6的每个驱动信号(0N/0FF信号)的信号模式来实现该正转或反转。如果电动机3已反转给定的旋转角度,则电动机3的驱动被暂时中止以开始正转驱动。由于此原因,沿正向的驱动信号84b被发送到控制信号输出电路53。在利用逆变器电路52的旋转驱动中,驱动信号未被切换到正侧或负侧。然而,驱动信号分为+方向和-方向并且在图11中被示意性地表示使得能容易地理解电动机是否在任何方向上被旋转驱动。撞锤41在电动机3的转速达到最大速度(箭头86c)时与砧46发生碰撞。由于该碰撞,与在脉冲模式(I)下产生的紧固扭矩(88a,88b)相比产生明显更大的紧固扭矩89a。当以此方式执行碰撞时,电动机3的转数减小以便从箭头86c达到箭头86d。另外,可执行在检测箭头89a所示的碰撞时停止向电动机3发送驱动信号的控制。这种情况下,如果紧固主体为螺栓、螺母等,则在撞击后传递到用户的手的回弹小。通过在碰撞后也如本实施例中那样向电动机3施加驱动电流,施加给用户的反作用力比钻进模式小,并且适合中等负载下的操作。因此,能加快紧固速度,并且与强劲的脉冲模式相比能减少动力消耗。此后,类似地,通过以给定次数重复“中止一反转驱动一中止(停止)一正转驱动”来执行具有强劲紧固扭矩的紧固,并且当用户在时间T7释放触发器操作时停止电动机3以完成紧固操作。除由用户释放触发器操作之外,当计算单元51基于撞击冲击检测传感器56 (参见图5)而判定完成了具有设定的紧固扭矩的紧固时可停止电动机3。如上所述,在本实施例中,在仅需小的紧固扭矩的初始紧固阶段中在钻进模式下执行旋转驱动,当紧固扭矩变大时通过仅正转的间歇驱动而在冲击模式(I)下执行紧固,并且在最终紧固阶段中通过借助于电动机3的正转和反转的间歇驱动而在冲击模式(2)下强劲地执行紧固。另外,可利用冲击模式(I)和冲击模式(2)来执行驱动。从钻进模式直接转入冲击模式(2)而不提供冲击模式(I)的控制也是可能的。由于在冲击模式(2)中交替地执行电动机的正转和反转,所以紧固速度变成明显比钻进模式或冲击模式(I)下慢。当紧固速度以此方式突然变慢时,在过渡到撞击操作时的不适感与具有常规的旋转撞击机构的冲击工具相比变大。因此,在从钻进模式转换到冲击模式(2)时,操作感由于冲击模式
(I)的介入而变成自然感。例如,通过尽可能多地在钻进模式或冲击模式(I)下执行紧固, 可以缩短紧固操作时间。接下来,将参考图12至图16描述与该实施例相关的冲击工具I的控制流程。图12图示了与该实施例相关的冲击工具I的控制流程。冲击工具I判定用户在开始操作之前是否使用拨动开关32 (参见图2)选择了冲击模式(步骤101)。如果选择了冲击模式,则处理转入步骤102,并且如果未选择冲击模式,亦即,在正常钻进模式的情况下,处理转入步骤110。在冲击模式下,计算单元51判定触发器开关8是否被打开。如果触发器开关被打开(触发器操作部8a被拉动),如图11中所示,则电动机3以钻进模式起动(步骤103),并且根据触发器操作部8a的拉动量来开始逆变器电路52的PWM控制(步骤104)。然后,电动机3的旋转在执行控制以使得供应给电动机3的峰值电流不会超过上限P的同时加速。接下来,利用电流检测电路59 (参见图5)的输出检测在自启动起t毫秒之后供应给电动机3的电流的值I。如果检测到的电流值I未超过Pl安培,则处理返回步骤104,并且如果电流值已超过Pl安培,则处理转入步骤108(步骤107)。接下来,判定检测到的电流值I是否超过P2安培(步骤108)。如果在步骤108中所检测到的电流值I未超过p2[A],亦即,如果满足P I < I< P2的关系,则在执行图14中所示的脉冲模式(I)的流程之后处理转入步骤109 (步骤120)。然后,如果所检测到的电流值I超过p2[A],则处理直接转入步骤109而不执行脉冲模式(I)的流程。在步骤109中,判定触发器开关8是否被设定为0N。如果触发器开关被关闭,则处理返回步骤101。如果ON状态继续,则在执行图16中所示的脉冲模式(2)的流程之后处理返回步骤101。如果在步骤101中选择了钻进模式,则执行钻进模式110,但钻进模式的控制与步骤102至107的控制相同。然后,通过紧接在电动机3被锁定为步骤107的pi之前检测电子离合器中的控制电流或过流状态,从而停止电动机3 (步骤111),结束钻进模式,并且处理返回步骤101。将参考图13描述步骤107和108中的模式转换的判定流程。上侧曲线图示出了经过的时间与电动机3的转数之间的关系,下侧曲线图示出了供应给电动机3的电流值与时间之间的关系,并且使上侧与下侧曲线图的时间轴相同。在左侧曲线图中,当触发器开关在时间Ta被拉动(相当于图12的步骤102)时,电动机3起动并且如箭头113a所示加速。在该加速期间,执行在最大电流值P被限制为如箭头114a所示的值的状态下的恒定电流控制。当电动机3的转数达到给定转数(箭头113b)时,在加速期间的电流变成如箭头114b所示的平常电流。因此,电流值减小。此后,当从紧固部件接收的反作用力随着螺钉、螺栓等的紧固进行而增大时,电动机3的转数如箭头113c所示逐渐减小,并且供应给电动机的电流的值增大。然后,在从电动机3起动起经过t毫秒之后确定电流值。如果如箭头114c所示满足关系Pl < I < P2,则处理转换到后文将描述的脉冲控制(I)的控制,如步骤120中所示。在右侧曲线图中,当触发器开关在时间Tb被拉动(相当于图12的步骤102)时,电动机3起动并且如箭头115a所示加速。在该加速期间,执行在最大电流值P被限制为如箭头116a所示的值的状态下的恒定电流控制。当电动机3的转数达到给定转数(箭头115b)时,在加速期间的电流变成如箭头116b所示的平常电流。因此,电流值减小。此后,当从紧固部件接收的反作用力随着螺钉、螺栓等的紧固进行而增大时,电动机3的转数如箭头115c所示逐渐减小,并且供应给电动机的电流的值增大。在此示例中,从紧固部件接收的反作用力迅速增大。因此,如箭头116c所示,电动机3的转速下降大,并且电流值的上升程度大。然后,由于在从电动机3起动起经过t毫秒之后的电流值如箭头116c所示满足P2 < I的关系,所以处理在步骤140中转换到图16中所示的脉冲模式(2)的控制。通常,在螺钉、螺栓等的紧固操作中,由于螺钉或螺栓的加工精度的变化、紧固主体部件的状态、材料(例如,木材的节瘤、纹理等)的变化,紧固扭矩并非总是恒定的。因此,可仅通过钻进模式以一定行程执行紧固直到紧接着紧固完成为止。在这种情况下,当跳过在冲击模式(I)下的紧固并且向紧固扭矩更高的钻进模式(2)的紧固进行转换时,能在短时间内有效地完成紧固操作。接下来,将参考图14描述在脉冲模式⑴下冲击工具的控制流程。如果处理已转换为脉冲模式(I),则在给定中止周期之后峰值电流首先被限制为等于或小于P3安培(步骤121),并且通过在给定时间段(B卩,T毫秒)向电动机3供应正转电流来使电动机3旋转(步骤122)。接下来,检测电动机3在已经过时间T毫秒之后的转速Nln[rpm] (η = I,2,(步骤123)。接下来,切断供应给电动机3的驱动电流,并且测量电动机3的转数从Nln降低到N2n( = Nln/2)所需的时间tln。接下来,从t2n = X-tln获得t2n,在该t2n的周期期间将正转电流施加到电动机3 (步骤126),并且将峰值电流抑制为等于或小于p3安培,从而使电动机3加速。接下来,判定电动机3的转数N1(n+1)在经过时间t2n之后是否等于或小于用于转换到脉冲模式(2)的临界转数Rth。如果电动机的转数等于或小于Rth,则结束脉冲模式(I)的处理,并且处理返回图12的步骤120,并且如果电动机的转数等于或超过Rth,则处理返回步骤124 (步骤128)。图15图示了电动机3的转数与经过的时间之间的关系和供应给电动机3的电流 与在执行图14中所示的控制流程时经过的时间之间的关系。首先在时间T将驱动电流132供应给电动机3。由于驱动电流将峰值电流限制为等于或小于p3安培,则如箭头132a所示地限制在加速期间的电流,此后,当电动机3的转数增加时电流值如箭头132b所示减小。在时间T1,当测量出电动机3的转数已达到N11时,通过计算来从N21 = Nn/2算出电动机3开始旋转的转数N21。例如,转数N11为10,OOOrpm0当电动机3的转数减小到N21时,供应驱动电流133,并且电动机3再次加速。通过t2n = X_tln来确定施加驱动电流133的时间t2n。类似地,虽然在时间2X和3X执行相同的控制,但电动机3的转数的上升程度随着紧固反作用力变大而降低,并且转数N14在时间4X将变成等于或小于临界旋转值Rth。此时,脉冲模式(I)的处理结束,并且处理转换到脉冲模式(2)的处理。接下来,将参考图16描述冲击工具在脉 冲模式(2)下的控制流程。首先,切断供应给电动机3的驱动电流,并且执行待机5毫秒(步骤141)。接下来,将反转电流供应给电动机3以便使电动机以_3000rpm旋转(步骤142)。“负”意味着使电动机3在与操作时的旋转方向相反的方向上以3000rpm旋转。接下来,如果电动机3的转数已达到_3000rpm,贝丨J切断供应给电动机3的电流,并且执行待机5毫秒(步骤143)。执行待机5毫秒的原因在于当使电动机3突然沿反方向反转时存在冲击工具的主体可能晃动的可能性。此外,还因为在这种待机期间不耗电,因此能实现节能。接下来,接通正转电流以便使电动机3沿正转方向旋转(步骤144)。在接通正转电流之后切断供应给电动机3的电流95毫秒。然而,当在该电流被切断之前撞锤41与砧46发生碰撞(撞击)时,在顶端工具中产生强劲的紧固扭矩。此后,检测触发器开关为ON状态是否被维持。如果触发器开关处于OFF状态,则停止电动机3的旋转,结束脉冲模式(2)的处理,并且处理返回图12的步骤140(步骤147和148)。在步骤147中,如果触发器开关8处于ON状态,则处理返回步骤141 (步骤147)。如上所述,根据本实施例,通过利用撞锤和砧(二者之间的相对旋转角度小于一圈)对电动机执行连续旋转、仅沿正向的间歇旋转以及沿正向和沿反向的间歇旋转,能有效地紧固紧固部件。此外,由于能将撞锤和砧制造成简单结构,所以能实现冲击工具的小型化和成本降低。尽管到目前为止已基于所示的实施例描述了本发明,但本发明并不限于上述实施例并且可以在不脱离本发明的精神或范围情况下进行各种更改。例如,在本实施例中将电动机举例说明为无刷DC电动机,但本发明并不局限于此,并且可使用能沿正向和沿反向被驱动的其它类型的电动机。此外,砧和撞锤的形状是任意的。仅需提供砧和撞锤不能相对于彼此连续旋转(当彼此上下重叠时不能旋转)的结构,保证小于360度的给定相对旋转角度,并且形成撞击侧表面和被撞击侧表面。例如,撞银和站'的关出部可构造成不是轴向关出而是沿周向关出。此外,由于撞锤和站的突出部不一定仅向外侧凸起并仅能够以给定形状形成撞击侧表面和被撞击侧表面的关出部,所以关出部可以是向撞银或站'内部关出的关出部(亦即,四部)。撞击侧表面和被撞击侧表面不必局限于平直表面,并且也可以是形成撞击侧表面或被撞击侧表面的弯曲形状或其它形状。在下文中,将参考图17至29描述电子脉冲驱动器1001,将该电子脉冲驱动器举例说明为与一个实施例相关的动力工具。图17中所示的电子脉冲驱动器1001包括壳体1002、电动机1003、撞锤部1004、砧部1005和开关机构1006。壳体1002由树脂制成,形成电子脉冲驱动器1001的外壳,并且包括大致管状主干部1021和从主干部延伸的手柄部1022。如图17中所示,在主干部1021内,电动机1003布置成电动机1003的纵向与轴向一致,并且撞锤部1004和砧部1005朝电动机1003的一个轴向端对齐。在以下描述中,将与电动机1003的轴向平行的方向定义为前-后方向,其中将从电动机1003朝向撞锤部1004和砧部1006的方向定义为前侧。另外,将上-下方向定义为手柄部1022从主干部1021下侧延伸的方向,并且将与前-后方向正交的方向定义为左-右方向。撞锤部1004和站'部1005设置在其中的撞锤外壳1023布置在主干部1021内的前-侧位置。撞锤外壳1023由金属制成,大致呈漏斗形状(直径随着其向前部延伸而逐渐变小),并且布置成漏斗形顶端面向前侧。撞锤外壳的前端部形成有开1023a,后文将描述的顶端工具安装部1051穿过该开口突出到前侧,并且支承砧部1005的金属件1023A以可旋转方式设置于限定出开1023a的内壁。
在主干部1021中,灯1002A被保持在开1023a附近的位置和撞锤外壳1023的下部位置。灯1002A构造成当作为顶端工具的钻头(未示出)被安装在顶端工具安装部1051(将在后文描述)上时能够照射钻头的如端周围。另外,在王干部1021中,作为切换部的拨片1002B以可旋转操作的方式布置于灯1002A的下部位置。由于灯1002A被主干部1021保持的结构,不需要特别地单独提供保持灯1002A的部件,并且能使用简单结构可靠地保持灯1002A。另外,灯1002A和拨片1002B分别大致布置在主干部1021的沿左-右方向的中间位置。另外,主干部1021形成有吸气口和排气口(未示出),通过后文将描述的风扇1032经所述吸气口和排气口将环境空气吸入主干部1021或从主干部1021排出。手柄部1022沿前-后方向从主干部1021的中间位置朝下侧延伸,并且与主干部1021整体形成。开关机构1006设置在手柄部1022内侧,并且向电动机1003供电的电池1024以可拆卸方式安装在该开关机构的沿延伸方向的顶端位置。在手柄部1022中,由工人操作的触发器1025设置于主干部1021的根部的前-侧位置。另外,设置触发器1025的位置是前述拨片1002B下方的在拨片1002B附近的位置。因此,能使用一根手指分别操作触发器1025和拨片1002B。另外,能通过转动拨片1002B来切换后文将描述的钻进模式、离合器模式和脉冲模式。显示单元1026布置于主干部1021后侧的上部。显示单元1026显示后文将描述的钻进模式、离合器模式和脉冲模式中所选择的模式。如图17中所示,电动机1003是包括具有输出轴部1031的转子1003A和布置在面向转子1003A的位置的定子1003B的无刷电动机,并且布置在主干部1021内使得输出轴部1031的轴向与前-后方向一致。输出轴部1031从转子1003A向前或向后突出,并且其突出位置由轴承以可旋转方式支承在主干部1021上。在输出轴部1031中,与输出轴部1031同轴且整体地旋转的风扇1032设置在输出轴部突出到前侧的位置。小齿轮1031A设置成在输出轴部突出到前侧的位置中的最前端位置与输出轴部1031同轴且整体地旋转。撞锤部1004包括齿轮机构1041和撞锤1042,并且布置成在撞锤外壳1023内设置在电动机1003的前侧。齿轮机构1041包括共用一个外齿轮1041A的两个行星齿轮机构1041B和1041C。外齿轮1041A设置在撞锤外壳1023内,并且被固定在主干部1021上。一个行星齿轮机构1041B布置在外齿轮1041A内以便与外齿轮1041A啮合,并且使用小齿轮1031A作为恒星齿轮。另一个行星齿轮机构1041C在外齿轮内布置在所述一个行星齿轮机构1041B的前侧以便与外齿轮1041A啮合,并且使用所述一个行星齿轮机构1041B的输出轴作为恒星齿轮。撞锤1042被限定在行星齿轮机构1041C的行星托架的前表面上,并且具有朝前侧突出并且布置在已与行星齿轮机构1041C的行星托架的旋转中心偏离的位置的第一接合突起1042A,以及跨越行星齿轮机构1041C(图19)的行星托架的旋转中心与第一接合突起1042A相对地定位的第二接合突起1042B。砧部1005包括顶端工具安装部1051和砧1042,并且布置在撞锤部1004前面。顶端工具安装部1051呈筒形构成,并经由金属件1023A以可旋转方式被支承在撞锤外壳1023的开口 1023a内。另外,顶端工具安装部1051具有从前端朝向后端钻进并且允许钻头(未示出)插入其中的钻孔1051a,并且具有将钻头(未示出)保持在前端部的卡盘1051A。砧1052与顶端工具安装部1051整体形成以便在撞锤外壳1023内位于顶端工具安装部1051之前,并且具有朝向后侧突出并且布置在已与顶端工具安装部1051的旋转中心偏离的位置的第一被接合突起1052A,以及跨越顶端工具安装部1051的旋转中心与第一 被接合突起相对地定位的第二被接合突起1052B。当撞锤1042旋转时,第一接合突起1042A和第一被接合突起1052A彼此发生碰撞,同时,当第二接合突起1042B与第二被接合突起1052B彼此发生碰撞时,撞锤1042的扭矩被传递到砧1052。后文将描述详细操作。开关机构1006包括板1061、触发器开关1062、开关板1063和连接这些部件的线路。板1061在手柄部1022内布置在电池1024附近的位置,连接到电池1024,并且连接到灯1002A、拨片1002B、触发器开关1062、开关板1063和显示单元1026。接下来,将参考图18描述电动机1003的驱动控制系统的结构。在本实施例中,电动机1003包括三相无刷DC电动机。该无刷DC电动机的转子1003A包括具有多组(在本实施例中为两组)N-S极的永磁体,并且定子1003B包括采用星形接法的三相定子线U、V和W。为了检测转子1003A的旋转位置,旋转位置检测元件(霍尔元件)1064沿转子1003A的周向以预定间隔例如每隔60度角布置在板1061上。基于来自旋转位置检测元件1064的位置检测信号,控制定子绕组U、V和W的通电方向和时间,并且电动机1003旋转。旋转位置检测元件1064在开关板1063上设置在面向转子1003A的永磁体1003C的位置。装载在开关板1063上的电子的元件包括以三相桥的形式连接的六个开关元件Q1001至Q1006,诸如FET。桥接的六个开关元件Q1001至Q1006的相应栅极连接到装载在板1061上的控制信号输出电路1065,并且六个开关元件Q1001至Q1006的相应漏极或相应源极连接到采用星形接法的定子绕组U、V和W。从而,六个开关元件Q1001至Q1006通过从控制信号输出电路1065输入的开关兀件驱动信号(驱动信号,诸如H4、H5和H6)来执行切换操作,并且向定子绕组U、V和W供电,其中施加到逆变器电路1066的电池1024的直流电压为三相电压卬相、¥相和1相)¥11、¥¥、¥界。在驱动六个开关元件Q1001至Q1006的相应栅极的开关元件驱动信号(三相信号)当中,将用于三个负极电源侧开关元件Q1004、Q1005和Q1006的驱动信号作为脉冲宽度调制信号(PWM信号)H4、H5和H6供应,并且PWM信号的脉冲宽度(占空比)由装载在板1061上的计算单元1067基于触发器1025的操作量(行程)的检测信号而改变,藉此调节供应给电动机1003的电力量并且控制电动机1003的起动/停止和转速。这里,将PWM信号供应给逆变器电路1066的正极电源侧开关元件Q1001至Q1003或负极电源侧开关元件Q1004至Q1006,并且通过高速切换开关元件Q1001至Q1003或开关元件Q1004至Q1006来控制从电池1024的直流电压供应给定子绕组U、V和W的电力。另夕卜,将PWM信号供应给负极电源侧开关元件Q1004至Q1006。因此,能通过控制PWM信号的脉冲宽度来控制电动机1003的转速,从而调节待供应给各定子绕组U、V和W的电力。
控制单元1072安装在板1061上,并具有控制信号输出电路1065、计算单元1067、电流检测电路1071、切换操作检测电路1076、施加电压设定电路1070、旋转方向设定电路1068、转子位置检测电路1069、转数检测电路1075和撞击冲击检测电路1074。计算单元1067包括用于基于处理程序和数据来输出驱动信号的中央处理单元(CPU)、用于存储处理程序或控制数据的ROM以及用于临时存储数据的RAM、计时器等,不过未示出。计算单元1067形成基于旋转方向设定电路1068和转子位置检测电路1069的输出信号交替地切换预定开关元件Q1001至Q1006的驱动信号,并且将该控制信号输出到控制信号输出电路1065。这交替地使定子绕组U、V和W的预定绕组线通电,并且使转子1003A沿设定的旋转方向旋转。这种情况下,基于施加电压设定电路1070的输出控制信号将施加到负极电源侧开关元件Q1004至Q1006的驱动信号作为PWM调制信号输出。施加到电动机1003的电流的值由电流检测电路1071测量,并且当电流的值被反馈给计算单元1067时被调节为变成设定的驱动电力。另外,PWM信号可施加到正极电源侧开关元件Q1001至Q1003。电子脉冲驱动器1001设置有用于切换电动机1003的旋转方向的正向/反向切换 杆(未示出)。只要旋转方向设定电路1068检测到正向/反向切换杆(未示出)的变化,该杆便切换电动机1003的旋转方向以将其控制信号传递到计算单元1067。检测砧1052中产生的冲击的大小的撞击冲击检测传感器1073连接到控制单元1072,并且其输出经由撞击冲击检测电路1074输入到计算单元1067。图19是从图17中的方向III看去的剖视图,并且图示了在电子脉冲驱动器1001操作期间撞锤1042与砧1052之间的位置关系。图19(1)示出了第一接合突起1042A和第一被接合突起1052A彼此相接触并且同时第二接合突起1042B和第二被接合突起1052B彼此相接触的状态。第一接合突起1042A的外径RH3和第一被接合突起1052A的外径RA3形成为彼此相等。撞锤1042从此状态沿图19的顺时针方向旋转,并且进入图19 (2)中所示的状态。由于第一接合突起1042A的内径RH2形成为大于第二被接合突起1052B的外径RAl,所以第一接合突起1042A和第二被接合突起1052B不会彼此相接触。类似地,由于第二接合突起1042B的外径RHl形成为小于第一被接合突起1052A的内径RA2,所以第二接合突起1042B和第一被接合突起1052A不会彼此相接触。然后,当撞锤1042旋转到图19(3)中所示的位置时,电动机1003开始反转,并且撞锤1042沿逆时针方向旋转。在图19(3)中所示的位置,撞锤1042进入撞锤1042已相对于砧1052反转到最大反向位置的状态。通过电动机1003的正转,撞锤1042经由图19(4)中所示的状态如图19(5)中所示操作使得第一接合突起1042A和第一被接合突起1052A彼此发生碰撞,并且同时第二接合突起1042B和第二被接合突起1052B彼此发生碰撞。通过这种碰撞时的冲击,如图19 )中所示,砧1052沿逆时针方向旋转。如上所述,设置在撞锤1042上的两个接合突起在关于旋转轴向中心对称的位置与设置在砧1052上的两个接合突起发生碰撞。在这种结构下,稳定了撞击时的平衡,并且能使工人在撞击时很难被电子脉冲驱动器1001晃动。另外,由于第一接合突起1042A的内径RH2形成为大于第二被接合突起1052B的外径RA1,并且第二接合突起1042B的外径RHl形成为小于第一被接合突起1052A的内径RA2,所以能使撞锤1042与砧1052之间的相对旋转角度大于180度。从而,能保证撞锤1042相对于砧1052的充分的反向角度和加速距离。
另外,第一接合突起1042A和第二接合突起1042B能够在沿周向的两端与第一被接合突起1052A和第二被接合突起1052B发生碰撞。因此,不仅可以在正转期间而且可以在反转期间进行冲击操作。因此,可以提供易于使用的冲击工具。另外,当砧1052被撞锤1042撞击时,砧1052在轴向(向前)上未被撞击。因此,防止了顶端工具被压靠在待进行作业的部件上,当将木螺钉紧固到木材内时这是一个优点。接下来,将参考图20至25描述根据本实施例的电子脉冲驱动器可以使用操作模式。根据本实施例的电子脉冲驱动器具有三种操作模式,包括钻进模式、离合器模式和脉冲模式。 钻进模式是撞锤1042和砧1052整体旋转的模式,并且主要用于紧固木螺钉的情况下。如图20中所示,流入电动机1003的电流随着紧固进行而增加。如图21和22中所示,离合器模式是电动机1003的驱动在流入电动机1003的电流随着撞锤1042和砧1052整体旋转而增加到目标值(目标扭矩)的情况下停止的模式,并且主要用于以精确扭矩进行紧固的重要情况,例如对在紧固后从外面可见的紧固件进行紧固的情况。另外,虽然在后文描述,但在离合器模式下,电动机1003反转以便产生假离合器,并且当紧固木螺钉时,电动机1003反转以便防止螺钉松动(参见图22)。如图23至25中所示的脉冲模式是电动机1003的正转和反转交替切换并且在流入电动机1003的电流随着撞锤1042和砧1042整体旋转而增加到预定值(预定扭矩)的情况下通过撞击来紧固紧固件的模式,并且主要用于例如在螺钉从外面不可见的位置紧固长螺钉的情况。从而,能供应有力的紧固扭矩,并且同时能减小来自待进行作业的部件的排斥力。接下来,将描述当根据本实施例的电子脉冲驱动器执行紧固作业时控制单元1072进行的控制。另外,由于未执行与钻进模式相关的特别控制,所以省略其描述。另外,在以下描述中,在基于电流的判定中不考虑起动电流。另外,也不考虑当施加正转电流时电流值的突然增大。这是因为例如当施加如图22至25中所示的正转电流时电流值的突然增大对螺钉或螺栓紧固不起作用。通过提供例如约20ms的停滞时间,可以不必考虑电流值的这种突然增大。首先,将参考图21、22和26描述将操作模式设定为离合器模式的情况。图21图示了当在离合器模式下紧固诸如螺栓之类的紧固件(下文称为螺栓)时的控制,图22图示了当在离合器模式下紧固诸如木螺钉之类的紧固件(下文称为木螺钉)时的控制,并且图26是当在离合器模式下紧固紧固件时的流程图。在根据本实施例的离合器模式下,通过拉动触发器来开始图26的流程图,并且通过在流入电动机1003的电流已增加到目标电流值T(参见图21和22)的情况下判定已达到目标扭矩来完成紧固作业。当触发器被拉动时,控制单元1072首先施加用于与电动机1003配合的反转电压,从而使撞锤1042反转以使撞锤与砧1052发生轻微碰撞(图21和22的t1;以及图26的S1601)。在本实施例中,将用于配合的反转电压设定为5. 5V,并且将用于配合的反转电压施加时间设定为200ms。这可以可靠地使紧固件和顶端工具彼此配合。当触发器已被拉动时,存在撞锤1042和砧1052彼此分离的可能性。在该状态下,当电流流入电动机1003时,撞击通过撞锤1042施加到站1052。同时,离合器模式是这样一种模式其中电动机1003的驱动在流入电动机1003的电流随着撞锤1042和砧1052整体旋转而增加到目标值(目标扭矩)的情况下停止。这种情况下,当可对砧1052施加撞击时,可仅通过撞击来将超过目标值的扭矩供应给紧固件。特别是当执行对已经紧固的螺钉或类似部件再次紧固的增强紧固时,这种问题变得显而易见。因此,在离合器模式下,继S1601之后,在第一周期期间将用于预起动的正转电压施加到电动机1003,以使撞锤1042与砧1052相接触而不使砧1052旋转(预起动)(图21和22的t2,以及图26的S1602)。在本实施例中,将用于预起动的正转电压设定为I. 5V,并且将用于预起动的正转电压施加时间设定为800ms。另外,在本实施例中,存在撞锤1042和砧1052彼此分离约315度的可能性。因此,将第一周期设定为通过已施加用于预起动的正转电压的电动机1003使撞锤1042旋转315度而耗费的周期。随后,将用于紧固紧固件的正转电压施加到电动机1003(图21和22的t3,以及图26的S1603),并且判定流入电动机1003的电流是否变成大于阈值a (S1604)。在本实施例中,将用于紧固的正转电压设定为14. 4V,并且阈值a是在不发生螺钉松动的范围内紧固木螺钉的最终阶段中的电流值,并且在本实施例中设定为15A。如果流入电动机1003的电流大于阈值a(图21和图22的t4,以及图26的S1604 是),则判定电流的增加率是否大于阈值b(S1605)。例如,如图21所示的情形,可以根据(A(Tr+t)-A(Tr))/A(Tr)来计算电流的增加率。t代表从特定时点Tr经过的时间。另外,如图22所示的情形,可以根据(A(N+1)-A(N))/A(N)来计算电流的增加率。N是加载特定正转电流时电流的最大值,并且N+1是加载所述特定正转电流的下一个正转电流时电流的最大值。例如,在图22的情形中,将(A(N+1)-A(N))/A(N)的阈值b设定为20%。—般而言,如果紧固螺栓,则如图21中所示,流入电动机1003的电流在最终紧固阶段突然增加。相反,在紧固木螺钉的情况下,如图22中所示,电流平缓增加。因此,如果流入电动机1003的电流变成大于阈值a时电流的增加率大于阈值b,则控制单元1072判定紧固件为螺栓,并且如果增加率等于或小于阈值b,则判定紧固件为木螺钉。在电流的增加率大于阈值b的情况下的紧固件是不需要考虑螺钉松动的螺栓。因此,当电流的值随后已增加到目标电流值T (图21的t5,以及图26的S1606 :是)时,停止给螺栓供应扭矩。然而,如上所述,电流在螺栓的情况下突然增加。因此,存在扭矩仅由于停止施加正转电压而通过惯性力施加给螺栓的可能性。因此,在本实施例中,将用于制动的反转电压施加到电动机1003以便停止向螺栓供应扭矩(图21的t5,以及图26的S1607)。在本实施例中,将用于制动的反转电压施加时间设定为5ms。随后,将用于假离合器的正转电压和反转电压交替地施加到电动机1003(图21和22的t7,以及图26的S1608)。在本实施例中,将用于假离合器的正转电压和反转电压施加时间设定为1000ms(l秒)。这里,假离合器意味着当随着达到预定电流值而获得所需扭矩时,提供了向工人提醒该事件的功能。尽管从电动机的输出实际上未受到损失,但提供了以虚拟方式提供电动机输出受损失提醒的提醒方式。当施加用于假离合器的反转电压时,撞锤1042与砧1052分离,并且当施加用于假离合器的正转电压时,撞锤1042撞击站1052。然而,由于将用于假离合器的正转电压和反转电压设定为使得紧固力未被施加到紧固件的电压(例如2V),所以假离合器仅产生撞击、声音。通过产生这种假离合器,用户能够识别紧固结束。另一方面,由于在电流的增加率等于或小于阈值b的情况下紧固件为需要考虑螺钉松动的木螺钉,所以随后相对于用于紧固的电压以预定间隔将用于螺钉松动的反转电压施加到电动机1003(图22的t5,以及图26的S1609a)。螺钉松动意味着,当设置在木螺钉的螺钉头中的十字形凹陷部与顶端工具(钻头)的十字形凸起部之间的配合被释放时,顶端工具的十字形凸起部将被十字形凹陷部不均衡地卡住,并且十字形凹陷部将塌陷。通过施加用于螺钉松动的反转电压使砧反转。通过该砧的反转,附连于砧的顶端工具的十字形凸起部和木螺钉的十字形凹陷部彼此牢固地配合。另外,用于螺钉松动的反转电压并非用于增加将撞击从撞锤1042施加给站1052的加速距离,而是用于使反转扭矩从站1052以一定程度施加给螺钉,使得反转从撞锤1042施加给砧1052。在本实施例中,将用于螺钉松动的反转电压设定为14. 4V的电压。然后,当电流已增加到目标电流值T时(图22的t6,以及图26的S1610a :是),将用于假离合器的正转电压和反转电压(下文称为用于假离合器的电压)交替地施加到电 动机1003,产生假离合器(图22的t7,以及图26的S1608),并且提醒用户紧固结束。最后,用于假离合器的电压的施加在从施加用于假离合器的电压经过预定时间(S1609 :是)之后停止(S1610)。接下来,将参考图23至25和图27描述将操作模式设定为脉冲模式的情形。图23图示了当在脉冲模式下紧固螺栓时的控制,图24图示了当在脉冲模式下紧固木螺钉时在未执行后文将描述的转换到第二脉冲模式的情况下的控制,图25图示了当在脉冲模式下紧固木螺钉时在执行后文将描述的转换到第二脉冲模式的情况下的控制,并且图27是当在脉冲模式下紧固紧固件时的流程图。另外,类似于离合器模式,图27的流程图还通过拉动触发器开始。当触发器被拉动时,控制单元1072首先类似于离合器模式施加用于与电动机1003配合的反转电压(图23至25的^,以及图27的S 1701)。另一方面,在脉冲模式下,以精确扭矩进行紧固并不重要。因此,省略了相当于离合器模式下的S1602(预起动)的步骤。接下来,施加与离合器模式下相同的用于紧固的正转电压(图23至25的t2,以及图27的S1702),并且判定流入电动机1003的电流是否已变成大于阈值c (S1703)。这里,在木螺钉的情况下,负载(电流)从紧固开始逐渐增加。相反,在螺栓的情况下,负载在紧固开始时仅轻微增加,并且当紧固已进行到一定程度时突然增加。当在螺栓的情况下施加负载时,从成对制造的紧固件接收的反作用力变成大于在木螺钉的情况下从待进行作业的部件接收的反作用力。因此,在螺栓的情形中,从成对制造的紧固件接收用于辅助反转电压的力。因此,当将用于紧固件的反转电压施加到电动机1003时,绝对值比木螺钉的情况下小的反转电流流入电动机1003。在本实施例中,将在螺栓的情况下负载增加的起点附近的电流(例如15A)设定为阈值C。如果流入电动机1003的电流已变成大于阈值C,则将用于紧固件区分的反转电压施加到电动机1003(图23至25的t3,以及图27的S1704)。将用于紧固件区分的反转电压设定为使得不会将撞击从撞锤1042施加给砧1052这样的值(例如14. 4V)。然后,控制单元1072判定当施加用于紧固件区分的反转电压时流入电动机1003的电流的绝对值是否大于阈值d(S1705),如果该绝对值大于阈值d,则区分出木螺钉被紧固(图24和25),并且如果该绝对值等于或小于阈值d,则区分出螺栓被紧固(图23),并且控制电动机1003以便根据已区分出的紧固件来执行撞击紧固。在本实施例中,将阈值d设定为20A。 具体而言,通过将正转电压和反转电压交替地施加到电动机1003来执行撞击紧固。然而,在本实施例中,将正转电压和反转电压交替地施加到电动机1003使得施加反转电压的周期(下文称为反转周期)与施加正转电压的周期(下文称为正转周期)的比率与负载的大小成正比地增加。另外,在通过压紧进行紧固变得困难的情况下,常常转换到通过撞击进行紧固。然而,从用户舒适性的观点来看优选逐渐执行该转换。因此,在本实施例中,在第一脉冲模式下执行集中在压紧上的撞击紧固,并且在第二脉冲模式下执行集中在撞击上的撞击紧固。具体而言,在第一脉冲模式下,在长正转周期期间将压紧力供应给紧固件。另一方面,在第二脉冲模式下,反转周期随着负载变大而逐渐加长,同时对逐渐缩短的正转周期供应撞击动力。另外,在本实施例中,在第一脉冲模式下,为了减小来自待进行作业的部件的反作用力,随着负载变大,正转周期逐渐缩短而反转周期保持恒定。返回图27的流程图,将描述切换到第一脉冲模式和第二脉冲模式。首先,将描述在流入电动机1003的电流的绝对值大于阈值d(S1705 :是)的情况下(即,在紧固木螺钉的情况下)转换到第一脉冲模式和第二脉冲模式。这种情况下,控制单元1072首先将用于第一脉冲模式的电压施加到电动机1003,以执行集中在压紧上的撞击紧固(图24和25的t5,以及图27的S1706a至S1706c)。具体而言,将相当于一组中止(5ms)—反转电压(15ms)—中止(5ms)—正转电压(300ms)施加到电动机1003 (S1706a)。在经过预定时间之后,将相当于一组中止(5ms)—反转电压(15ms)—中止(5ms)—正转电压(200ms)施加到电动机1003 (S1706b)。此外,在经过预定时间之后,将相当于一组中止(5ms)—反转电压(15ms)—中止(5ms)—正转电压(IOOms)施加到电动机1003(S1706c)。随后,控制单元1072判定在施加用于第一脉冲模式的电压时流入电动机1003的电流是否大于阈值e (S1707)。阈值e设置成区分是否应该执行转换到第二脉冲模式,并且在本实施例中设定为75A。如果当施加用于第一脉冲模式的电压(正转电压)时流入电动机1003的电流等于或小于阈值e (S1707 :否),则重复S1706a至S1707c和S1707。另外,只要施加用于第一脉冲模式的电压的次数增加,负载便变大,并且来自待进行作业的部件的反作用力变大。因此,为了减小来自待进行作业的部件的反作用力,施加用于第一脉冲模式的电压使得正转周期在反转周期保持恒定的同时逐渐缩短。在本实施例中,将正转周期设定成缩短,诸如300ms — 200ms — 100ms。另一方面,如果当施加用于第一脉冲模式的电压(正转电压)时流入电动机1003的电流大于阈值e(图24和25的t6,以及图27的S1707 :是),则首先判定用于第一脉冲模式的电压(正转电压)引起的电流的增加率是否大于阈值f(S1708)。阈值f设置成区分木螺钉是否在待进行作业的部件上拧到位,并且在本实施例中设定为4%。如果电流的增加率大于阈值f(图24和27的S1708 :是),则将木螺钉视为在待进行作业的部件上已拧到位。因此,为了减小随后的反作用力,将用于到位的电压施加到电动机1003(图24的tn,以及图27的S1709)。另外,以中止(5ms)—反转电压(15ms)—中止(5ms)—正转电压(40ms)为一组来重复本实施例中用于到位的电压。另一方面,如果电流的增加率等于或小于阈值f(S1708:否),则负载高而与木螺钉是否到位无关。因此,认为集中在用于第一脉冲模式的电压引起的压紧力上的紧固力不足。因此,此后将执行转换到第二脉冲模式。在本实施例中,从第二脉冲模式的电 压I至5选择第二脉冲模式。至于用于第二脉冲模式的电压I至5,反转周期以该次序加长而正转周期缩短。具体而言,在用于第二脉冲模式的电压I中执行一组中止(5ms)—反转电压(15ms)—中止(5ms)—正转电压(75ms),在用于第二脉冲模式的电压2中执行一组中止(7ms)—反转电压(18ms)—中止(IOms)—正转电压(65ms),在用于第二脉冲模式的电压3中执行一组中止(9ms)—反转电压(20ms)—中止(12ms)—正转电压(59ms),在用于第二脉冲模式的电压4中执行一组中止(Ilms)—反转电压(23ms)—中止(13ms)—正转电压(53ms),并且在用于第二脉冲模式的电压5中执行一组中止(15ms)—反转电压(25ms)—中止(15ms)—正转电压(45ms)。首先,如果在S1708中已判定转换到第二脉冲模式(S1708 :否),则判定当施加用于第一脉冲模式的电压的正转电压时(在下降期间)时流入电动机1003的电流是否大于阈值gl(S1710)。阈值gl设置成区分是否应该将高于用于第二脉冲模式的电压I的用于第二脉冲模式的电压施加到电动机1003,并且在本实施例中阈值81设定为76A。另外,以下将当施加每个用于脉冲模式的电压的正转电压时流入电动机1003的电流总称为基准电流。如果基准电流大于阈值gl (S1710 :是),则判定该电流是否大于阈值g2 (S1711)。阈值g2设置成区分是否应该将高于用于第二脉冲模式的电压2的用于第二脉冲模式的电压施加到电动机1003,并且在本实施例中阈值gl设定为77A。如果该电流大于阈值g2(S1711 :是),则判定该电流是否大于阈值g3(S1712)。阈值g3设置成区分是否应该将高于用于第二脉冲模式的电压3的用于第二脉冲模式的电压施加到电动机1003,并且在本实施例中阈值g3设定为79A。如果该电流大于阈值g3(S1712 :是),则判定该电流是否大于阈值g4(S1713)。阈值g4设置成区分是否应该将高于用于第二脉冲模式的电压4的用于第二脉冲模式的电压施加到电动机1003,并且在本实施例中阈值g3设定为80A。以如上所述的方式,首先基于当施加用于第一脉冲模式的电压(正转电压)时流入电动机1003的电流来判定应该将哪一个用于第二脉冲模式的电压施加到电动机1003,随后将所判定的用于第二脉冲模式的电压施加到电动机1003。具体而言,如果该电流等于或小于阈值&61710 :否),则将用于第二脉冲模式的电压I施加到电动机1003(S1714);如果该电流大于阈值gl并且等于或小于阈值g2(S1711 否),则将用于第二脉冲模式的电压2施加到电动机1003(S1715);如果该电流大于阈值g2并且等于或小于阈值g3(S1712 :否),则将用于第二脉冲模式的电压3施加到电动机1003(S1716);如果该电流大于阈值g3并且等于或小于阈值g4(S1713 :否),则将用于第二脉冲模式的电压4施加到电动机1003(S1717);并且如果该电流大于阈值g4(S1713 :是),则将用于第二脉冲模式的电压5施加到电动机1003(S1718)。在施加用于第二脉冲模式的电压I (S1714)之后,随后判定当施加用于第二脉冲模式的电压I (正转电压)时流入电动机1003的电流是否大于阈值gl(S1719)。如果该电流等于或小于阈值gl(S1719 :否),则处理返回S1707,其中再次判定应该将用于第一脉冲模式的电压和用于第二脉冲模式的电压I中的哪一者施加到电动机1003。另一方面,如果该电流大于阈值gi (S1719 :是),则将用于第二脉冲模式的电压2施加到电动机1003(S1715)。在施加用于第二脉冲模式的电压2(S1715)之后,随后判定当施加用于第二脉冲模式的电压2 (正转电压)时流入电动机1003的电流是否大于阈值g2(S1720)。如果该电流等于或小于阈值g2(S1720 :否),则处理返回S1710,其中再次判定应该将用于第二脉冲模式的电压I和用于第二脉冲模式的电压2中的哪一者施加到电动机1003。另一方面,如果该电流大于阈值g2 (S1720 :是),则将用于第二脉冲模式的电压3施加到电动机1003(S1716)。在施加用于第二脉冲模式的电压3(S1716)之后,随后判定当施加用于第二脉冲模式的电压3 (正转电压)时流入电动机1003的电流是否大于阈值g3(S1721)。如果该电流等于或小于阈值g3(S1721 :否),则处理返回S1711,其中再次判定应该将用于第二脉冲模式的电压2和用于第二脉冲模式的电压3中的哪一者施加到电动机1003。如果该电流大于阈值g3(S1721 :是),则将用于第二脉冲模式的电压4施加到电动机1003(S1717)。在施加用于第二脉冲模式的电压4(S1717)之后,随后判定当施加用于第二脉冲模式的电压4 (正转电压)时流入电动机1003的电流是否大于阈值g4(S1722)。如果该电流等于或小于阈值g4(S1722 :否),则处理返回S1712,其中再次判定应该将用于第二脉冲模式的电压3和用于第二脉冲模式的电压4中的哪一者施加到电动机1003。如果该电流大于阈值g4(S1722 :是),则将用于第二脉冲模式的电压5施加到电动机1003(S1718)。在施加用于第二脉冲模式的电压5(S1718)之后,随后判定当施加用于第二脉冲模式的电压5(正转电压)时流入电动机1003的电流是否大于阈值g5(S1723)。阈值g5设置成区分是否应该将用于第二脉冲模式的电压5施加到电动机1003,并且在本实施例中阈值g5设定为82A。如果该电流等于或小于阈值g5(S1723 :否),则处理返回S1713,其中再次判定应该将用于第二脉冲模式的电压4和用于第二脉冲模式的电压5中的哪一者施加到电动机1003。如果该电流大于阈值g5(S1723 :是),则将用于第二脉冲模式的电压5施加到电动机1003(S1718)。另一方面,如果流入电动机1003的电流的绝对值等于或小于阈值d(S1705 :否),即,如果紧固螺栓,则优选不需要通过压紧来进行紧固,并且在反作用力被最大限度地减小的模式下优选执行撞击。因此,这种情况下,将第二脉冲模式的电压5施加到电动机1003而不经由第一脉冲模式和第二脉冲模式的电压I至4(S1718)。因此,在根据本实施例的脉冲模式下的电子脉冲驱动器中,通过增加流入电动机1003的电流,反转周期与正转周期的比率增加(第一脉冲模式的正转周期缩短(图27的S1706),从第一脉冲模式转换到第二脉冲模式(图27的S1707),以及在第二脉冲模式I至5之间的转换(图27的S1719至S1722))。因此,能抑制来自待进行作业的部件的反作用、力,并且能提供当使用时舒适的冲击工具。另外,在根据本实施例的脉冲模式下的电子脉冲驱动器1001中,如果当紧固木螺钉时流入电动机1003的电流等于或小于阈值e,则在集中在压紧力上的第一脉冲模式下执行紧固。因此,如果电流大于阈值e,则在集中在撞击动力上的第二脉冲模式下执行紧固(图27的S1707)。因此,可以在更适合于木螺钉的模式下执行紧固。另外,在根据本实施例的脉冲模式下的电子脉冲驱动器1001中,将用于紧固件区分的反转电压施加到电动机1003(图27的S1704)。这种情况下,如果流入电动机1003的电流大于阈值d,则判定紧固件为木螺钉,并且如果该电流小于阈值d,则判定紧固件为螺栓。处理转入适合相应情况的模式(图27的S1705)。因此,可以根据紧固件的类型来执行合适的紧固。另外,在根据本实施例的脉冲模式下的电子脉冲驱动器1001中,如果当流入电动机1003的电流已增加到阈值e时电流的增加率等于或超过阈值f(图27的S1708 :是),则将木螺钉视为已到位,并且在正转电力和反转电力的切换循环被缩短的情况下将用于到位的电压施加到电动机1003。从而,能减小随后来自待进行作业的部件的反作用力,同时提供与撞击间隔随着紧固进行而变短的常规电子脉冲驱动器相同的感觉。另外,在根据本实施例的脉冲模式下的电子脉冲驱动器1001中,执行根据流入电动机1003的电流而从第一脉冲模式转换到最佳的第二脉冲模式(图27的S1710至S1713)。因此,即使流入电动机1003的电流已突然增加,也可以在合适的撞击模式下执行紧固。另外,在根据本实施例的脉冲模式下的电子脉冲驱动器中,仅在正转和反转的切换周期彼此相邻的第二脉冲模式之间可以在第二脉冲模式I至5之间转换(图27的S1719至S1723)。因此,可以防止感觉上的突然变化。另外,在本实施例中的电子脉冲驱动器1001中,通过在施加用于紧固的反转电压之前施加用于与电动机1003配合的反转电压而使撞锤1042反转并且撞击在站1052上(图26的S1601)。因此,即使紧固件与顶端工具之间的配合不充分,也能使紧固件和顶端工具牢固地彼此配合,并且可以防止顶端工具在操作期间从紧固件脱出。另外,在根据本实施例的离合器模式下的电子脉冲驱动器1001中,通过在施加用于紧固的正转电压之前施加用于预起动的正转电压而使撞锤1042和砧1052彼此相接触(图26的S1601,以及图27的S1701)。因此,可防止超过目标扭矩的扭矩由于撞击而被供应给紧固件。另外,在根据本实施例的离合器模式下的电子脉冲驱动器1001中,假离合器在从其产生经过预定时间之后停止(图26的S1609和S1610)。因此,可以抑制动力消耗和升温。另外,在根据本实施例的离合器模式下的电子脉冲驱动器1001中,当紧固螺栓时将用于制动的反转电压施加到电动机1003,并且达到目标扭矩(图26的S1607)。因此,SP使紧固如扭矩在目标扭矩之前突然增大的螺栓这样的紧固件,也可以防止供应因惯性力而弓I起的扭矩,并且可以供应精确的目标扭矩。
接下来将参考图28和29描述根据第四实施例的电子脉冲驱动器1201。在第三实施例中,在不考虑温度变化的情况下,当电流等已增加到特定阈值时撞击状况(aspect)已改变。然而,例如,由于齿轮机构1041内的油脂的粘度在寒冷地区较低,所以流入电动机1003的电流往往大于平常。这种情况下,流入电动机1003的电流易于超过阈值,并且存在改变撞击状况的可能性,而与改变撞击状况的情形无关。因此,本实施例的特征在于考虑温度变化来改变阈值。具体而言,在开关板1063上设置温度检测单元,并且控制单元1072基于通过温度检测单元检测到的温度来改变每个阈值。图28图示了在离合器模式下紧固木螺钉期间的阈值变化,并且图29图示了在脉冲模式下紧固木螺钉期间的阈值变化。控制单元1072例如如图28中所示将在低温触发用于螺钉松动的反转电压的施加的阈值a'和目标电流值T'设定为高于在常温触发用于螺钉松动的反转电压的施加的阈 值a和目标电流值T的值,并且如图29中所示将在低温转换到第一脉冲模式的阈值c'和转换到第二脉冲模式的阈值e'设定为高于在室温转换到第一脉冲模式的阈值c和转换到第二脉冲模式的阈值e的值。通过以此方式考虑温度变化来改变阈值,可以在合适的情形中改变撞击状况。另夕卜,要改变的阈值并不限于前述阈值,并且可以改变任何其它阈值。另外,温度检测单元可设置在电动机1003以外的位置。接下来,将参考图14描述根据第五实施例的电子脉冲驱动器1301。在第四实施例中,强调作业性并且改变阈值。然而,在本实施例中,强调电子脉冲驱动器1201的耐用性,并且改变正转和反转的切换循环。具体而言,在本实施例中,类似于第四实施例,电动机1003也装备有温度检测单元,并且控制单元1072基于通过该温度检测单元检测到的温度来改变正转和反转的切换循环。另外,这种情况下,温度检测单元也可设置在电动机1003以外的位置。图30图示了在脉冲模式下紧固木螺钉期间正转和反转的切换循环的变化。控制单元1072例如如图30所示将第一脉冲模式的正转周期与反转周期在高温下的切换循环设定为比第一脉冲模式的正转周期和反转周期在常温下的切换循环长。这能抑制在切换时引起的发热,并且能抑制电子脉冲驱动器1301的FET的高温引起的任何损坏。另外,能保持起动器线圈的涂层免于热损伤,并且可以增强整个电子脉冲驱动器1301的耐用性。接下来将参考图32和33描述根据第六实施例的电子脉冲驱动器1401。与根据第三实施例的电子脉冲驱动器1001的构件相同的构件由相同的参考标号表不,并且省略其描述。如图32中所示,电子脉冲驱动器1401包括撞锤1442和砧1452。在根据第三实施例的电子脉冲驱动器1001中,沿撞锤1042与砧1052之间的旋转方向的间隙设定为约315度。在根据第六实施例的电子脉冲驱动器1401中,沿撞锤1442与砧1452之间的旋转方向的间隙设定为约135度。图33是从图32中的方向XVII看去的剖视图,并且图示了在电子脉冲驱动器1401操作期间撞锤1442与砧1452之间的位置关系。执行反转以从撞锤1442和砧1452像图33(1)那样彼此相接触的状态经由图33⑵状态达到图33(3)中撞锤1442关于砧1452的最大反转位置。然后,电动机1003正转,撞锤1442和砧1452彼此发生碰撞(图33 (5)),并且砧1452通过冲击沿图33的逆时针方向旋转(图33(6))。
这种情况下,能适当地改变第三实施例的电压值、电流值、秒数等以便适合第六实施例中的电子脉冲驱动器1401。另外,本发明的电子脉冲驱动器并不限于上述实施例,并且能在权利要求中陈述的范围内作出各种修改和改进。
例如,在上述实施例中,在第二脉冲模式I至5之间的转换中,甚至考虑了处理返回电压之前的一个位置的用于第二脉冲模式的电压的情况(图27的S1719至S1722 :否)。然而,如图31中所示,工人由于执行控制以便不会返回用于第二脉冲模式的前一电压而感到舒适。另外,尽管已在上述实施例中描述当紧固木螺钉或螺栓时的控制,但本发明构思也能用在松开(拆卸)期间。具体而言,如图34的示意图中所示,当松开木螺钉或类似部件时,以最长的反转周期从用于第二脉冲模式的电压5开始电压的施加,并且随着电流变成等于或小于每个阈值,作出向用于第二脉冲模式的电压I的逐渐改变。从而,即使对木螺钉或类似部件进行作业,也可提供舒适的感觉。另外,在上述实施例中,基于在施加用于紧固件区分的反转电压之后流入电动机1003的电流来区分紧固件(图27的S 1705)。然而,可基于电动机1003的转数等来区分紧固件。另外,在上述实施例中,在图27的S1719至S1722中使用与S1710至S1713相同的阈值81至84。然而,可以使用单独的值。另外,在上述实施例中,在电子脉冲驱动器中仅设置有一个砧1052。因此,存在砧1052和撞锤1042彼此分隔最大360度的可能性。然而,例如,另一个站可设置在站与撞锤之间。从而,可以缩短当施加用于配合的反转电压时(图26的S1601,以及图27的S1701)或者当施加用于预起动的正转电压时(图26的S1602)所需的时间。另外,在上述实施例中,通过施加用于预起动的正转电压来使撞锤1042和砧1052彼此相接触。然而,即使撞锤和砧不一定彼此相接触,只要撞锤1042相对于砧1052的初始位置关系能保持恒定,也可设想其它方式。另外,虽然本发明的动力工具构造为使得撞锤正转或反转,但动力工具不一定具有这种结构。例如,可采取通过连续驱动撞锤以便正转来撞击砧的动力工具。虽然本发明的动力工具具有撞锤通过充电电池驱动的电动机来驱动的结构,但撞锤可由电动机以外的动力源驱动。例如,作为动力源的示例,可使用发动机,或者电动机可由燃料电池或太阳能电池驱动。工业适用性根据本发明的一方面,提供了一种冲击工具,其中冲击机构由具有简单机构的撞银和站'实现。根据本发明的另一方面,提供了一种冲击工具,该冲击工具能够驱动相对旋转角度小于360度的撞锤和砧,从而通过设计电动机的驱动方法来执行紧固操作。
权利要求
1.一种冲击工具,包括 能够在间歇驱动模式下驱动的电动机; 连接到所述电动机的撞锤; 被所述撞锤撞击从而旋转/撞击顶端工具的砧;以及 控制单元,所述控制单元通过根据施加到所述顶端工具上的负载切换供应给所述电动机的驱动脉冲来控制所述电动机的旋转。
2.根据权利要求I所述的冲击工具, 其中,所述控制单元基于所述电动机的转数来切换所述驱动脉冲。
3.根据权利要求I所述的冲击工具, 其中,所述控制单元基于流入所述电动机的驱动电流的变化来切换所述驱动脉冲。
4.根据权利要求2所述的冲击工具, 其中,所述控制单元根据所述顶端工具上的负载来改变所述驱动脉冲的输出时间。
5.根据权利要求2所述的冲击工具, 其中,所述控制单元根据所述顶端工具上的负载来改变所述驱动脉冲的有效值。
6.根据权利要求2所述的冲击工具, 其中,所述控制单元根据所述顶端工具上的负载来改变所述驱动脉冲的最大值。
7.根据权利要求I所述的冲击工具, 其中,所述间歇驱动模式包括 第一间歇驱动模式,其中所述电动机仅沿正转方向被驱动;以及 第二间歇驱动模式,其中所述电动机沿正转方向和反转方向被驱动。
8.根据权利要求7所述的冲击工具, 其中,所述控制单元向所述电动机供应驱动脉冲使得将驱动电流供应给电动机的区间与未将所述驱动电流供应给所述电动机的区间交替出现。
9.一种动力工具,包括 电动机;以及 通过所述电动机沿正转方向旋转的输出轴, 其中,根据当施加信号以便使所述电动机反转时发生的电流值来自动改变所述电动机的控制方法。
10.根据权利要求9所述的电子脉冲驱动器,还包括 撞锤,所述撞锤通过从所述电动机供应的驱动力而沿正转方向或反转方向旋转; 砧,所述砧与所述撞锤分开设置并且通过所述撞锤沿所述正转方向的旋转供应的扭矩而旋转; 顶端工具保持部,所述顶端工具保持部能够保持顶端工具并且将所述砧的旋转传递到所述顶端工具;供电单元,所述供电单元向所述电动机供应正转电力或反转电力;以及控制单元,所述控制单元控制所述供电单元以便在预定周期期间向所述电动机供应正转电力以使所述砧与所述撞锤整体旋转,并且当已经过所述预定时间段时向所述电动机供应所述反转电力,并且所述控制单元控制所述供电单元以便在通过所述反转电力流入所述电动机的电流等于或大于第一预定值的情况下在第一切换循环内在所述正转电力与所述反转电力之间进行切换,并且在所述电流小于所述第一预定值的情况下在所述正转电力与所述反转电力之间进行切换。
11.根据权利要求9所述的电子脉冲驱动器,还包括 撞锤,所述撞锤通过从所述电动机供应的驱动力而沿正转方向或反转方向旋转; 砧,所述砧与所述撞锤分开设置,被所述撞锤撞击并且通过所述撞锤沿所述正转方向的旋转而旋转,所述撞锤已由于沿所述反转方向的旋转而获得加速距离; 顶端工具保持部,所述顶端工具保持部能够保持顶端工具并且将所述砧的旋转传递到所述顶端工具; 供电单元,所述供电单元在第一循环内交替地切换正转电力或反转电力以便供应给所述电动机; 温度检测单元,所述温度检测单元检测所述电动机的温度;以及控制单元,所述控制单元控制所述供电单元以便在所述电动机的温度已上升到预定值的情况下在比所述第一循环长的第二循环内在所述正转电力与所述反转电力之间进行切换。
12.一种电子脉冲驱动器,包括 电动机,所述电动机能够正转和反转; 撞锤,所述撞锤通过从所述电动机供应的驱动力而沿正转方向或反转方向旋转; 砧,所述砧被撞击并且通过所述撞锤沿所述正转方向的旋转而旋转,所述撞锤已由于沿所述反转方向的旋转而获得加速距离; 顶端工具保持部,所述顶端工具保持部能够保持顶端工具并且将所述砧的旋转传递到所述顶端工具; 供电单元,所述供电单元在正转电力或反转电力之间进行切换以便供应给所述电动机;以及 控制单元,所述控制单元控制所述供电单元以便在流入所述电动机的电流增加的情况下增加供应所述反转电力的周期与供应所述正转电力的周期的比率。
13.根据权利要求12所述的电子脉冲驱动器, 其中,所述控制单元在流入所述电动机的电流增加到预定值的第一步骤中在供应正转电力的正转周期缩短的第一模式下控制供电单元,并且在流入电动机的电流已超过所述预定值的第二步骤中在供应反转电力的反转周期加长的第二模式下控制所述供电单元。
14.根据权利要求13所述的电子脉冲驱动器, 其中,所述控制单元能够在第二步骤中从具有不同比率的多个第二模式中选择一个模式。
15.根据权利要求13所述的电子脉冲驱动器, 其中,在所述第二步骤中,所述控制单元仅容许在具有不同比率的多个第二模式当中从具有短反转周期的第二模式转换到具有长反转周期的第二模式。
16.根据权利要求13所述的电子脉冲驱动器, 其中,在所述第二步骤中,所述控制单元仅容许转换到具有不同比率的多个第二模式当中的长度与所述反转周期相邻的第二模式。
17.一种动力工具,包括被间歇地驱动的电动机; 由所述电动机驱动的撞锤;以及 被所述撞锤撞击的石占, 其中,所述撞锤正转的时间逐渐缩短。
18.根据权利要求17所述的动力工具, 其中,所述撞锤反转的时间逐渐加长。
19.根据权利要求17所述的动力工具,还包括 检测装置,所述检测装置能够检测流入所述电动机的电流的值, 其中第一电流值、大于所述第一电流值的第二电流值和大于所述第二电流值的第三电流值能够流入所述电动机, 其中能够通过根据所述第一电流值的第一模式、根据所述第二电流值的第二模式和根据所述第三电流值的第三模式来执行控制,并且 其中如果所述电动机的所述检测装置已检测到所述第一电流值,则在所述第一模式下的控制之后在所述第二模式下执行控制,并且在检测到所述第一电流值之后立即检测所述第二电流值。
20.根据权利要求17所述的动力工具,还包括 检测装置,所述检测装置能够检测流入所述电动机的电流的值, 其中第一电流值和大于所述第一电流值的第二电流值能够流入所述电动机,并且其中能够通过根据所述第一电流值的第一模式和根据所述第二电流值的第二模式来执行控制,并且 其中在所述第一模式下执行控制之后不在所述第一模式下执行控制,而是在所述第二模式下执行控制。
21.根据权利要求20所述的动力工具, 其中,大于所述第二电流值的第三电流值能够流入所述电动机。
其中能够通过根据所述第三电流值的第三模式来执行控制,并且 其中在所述第二模式下的控制之后在所述第二模式或所述第三模式下执行控制。
22.根据权利要求17所述的动力工具,还包括 检测装置,所述检测装置能够检测流入所述电动机的电流的值, 其中第一电流值、大于所述第一电流值的第二电流值和大于所述第二电流值的第三电流值能够流入所述电动机,并且 其中能通过根据所述第一电流值的第一模式、根据所述第二电流值的第二模式和根据所述第三电流值的第三模式来执行控制,并且 其中如果已检测到所述第一电流值,则在所述第一模式之后在所述第三模式下执行控制,然后检测到所述第三电流值。
23.根据权利要求17所述的动力工具, 其中能够自动改变所述电动机的控制方法。
24.根据权利要求23所述的动力工具, 其中根据所述电动机上的负载而自动改变所述电动机的控制方法。
25.根据权利要求23所述的动力工具,其中所述电动机的负载是所述电动机中产生的电流。
26.根据权利要求23所述的动力工具,其中根据时间量而自动改变所述电动机的控制方法。
全文摘要
根据本发明的一方面,提供一种冲击工具(1),该冲击工具(1)包括可在间歇驱动模式下驱动的电动机(3);连接到该电动机的撞锤(41);被该撞锤(41)撞击从而旋转/撞击顶端工具的砧(16);以及控制单元,该控制单元通过根据施加到顶端工具上的负载切换供应给电动机(3)的驱动脉冲来控制电动机(3)的旋转。
文档编号B25B21/02GK102639301SQ201080033580
公开日2012年8月15日 申请日期2010年7月29日 优先权日2009年7月29日
发明者中川淳司, 中村瑞穗, 中野沙路磨, 伊藤穣, 内田洋树, 大森和博, 山口勇人, 岩田和隆, 益子弘识, 西河智雅, 谷本英之, 高野信宏 申请人:日立工机株式会社
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